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Leonie S.
Gast
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 Leonie S. Verfasst am: 23. Jun 2015 13:40 Titel: Verhinderte Wärmeausdehnung reloaded |
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Guten Tag
es geht nur um die Formeln, da bei:
Verhinderte Wärmeausdehnung:
gegen Ende: Verfasst am: 24. Aug 2010 00:01
wohl etwas falsch gelaufen ist, da wohl die enstehende Kraft doch Längenabhängig ist.
Es geht nicht um das "Rechen", wer mit Rechen besser klar kommt.
Innenbreite ( b ) = 1 mm ; 0,001 m
Fläche b^2 = 0,000001^2
Innenlänge ( L ) = 15 mm ; 0,015 m
Wandstärke "Außenzylinder" 0,3 mm ; 0,0003 m
Temperaturdifferenz: 20 K
Metal, Mangan
[ periodensystem-online.de/index.php?id=modify&el=25 ]
Wärmeausdehnungskoeffizient [10^-6 K^-1]: 22
Elastizitätsmodul [GPa]: 198
Keramik, heiß(isotatisch) gepreßtes Siliciumcarbid
[ keramik-rs.de/ksuche/k_frame.asp?h=600&w=850 ]
Wärmeausdehnungskoeffizient niedrichster Wert [10^-6 K^-1]: 3,5
Elastizitätsmodul [GPa] höster Wert: 450
Polymer, Polysulfon
[ kern.de/cgi-bin/riweta.cgi?nr=2401&lng=1 ]
Wärmeausdehnungskoeffizient [10^-6 K^-1]: 56
Elastizitätsmodul [GPa]: 2,48
zwei Situationen
1. holer geschlossener Keramikzylinder, innen ein Metalzylinder, beide haben innen die gleiche Länge
beide werden erwärmt, Metalzylinder "sprengt" den Keramikzylinder
2. gleicher Aufbau nur holer geschlssener Keramikzylinder, innen ein Polymerzylinder, beide haben innen die gleiche Länge
beide werden erwärmt, Polymerzylinder "sprengt" nicht den Keramikzylinder, Polymerzylinder "weicher" als Metalzylinder
Fragen
1. Wie "dick" müsste die Wandstärke des Keramikzylinder sein damt er nicht "gesprengt" wird und beide sich nach nur nach dem Hookesches Gesetz verformen?
2. wie hoch ist die Kraft die der Polymerzylinder auf den Keramikzylinder und "auf sich selbst" ausübt?
Mit freundlichen Grüßen |
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Leonie S.
Gast
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| Leonie S. Verfasst am: 27. Jun 2015 10:09 Titel: |
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 hatt den keiner die richtige Antwort denn:
physikerboard.de/topic,18044,-verhinderte-waermeausdehnung.html
kann ja nich stimmen. |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 27. Jun 2015 20:10 Titel: |
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| Zitat: | | hatt den keiner die richtige Antwort (...) |
eine persoenliche antwort:
ich sehe mich ausserstande , die aufgabe zielfuehrend zu bearbeiten, denn:
- relevant fuer das "zerreissen" der aussenliegenden keramik ist der stoffspezifische berstdruck. dieser laesst sich jedoch m.w.n. nicht aus dem elastizitaetsmodul (und schon garnicht aus dem spez. waermeausdehnungskoeffizienten) berechnen, herleiten, zusammenlogeln...
vielmehr gibt das elastizitaetsmodul lediglich (vereinfacht) an, mit welcher geometrischen deformation ein koerper auf eine gegebene kraft reagiert, und zwar zunaechst ad infinitum
weiters: das unterstellen eines Hook'schen verhaltens, mithin das ausdehnungsverhalten eines ansonsten allseitig unbehinderten koerpers zu unterstellen halte ich der aufgabenstellung fuer diametral entgegengesetzt
... und last not least ist Polysulfon ein thermoplast, der bei geeignet hoher belastung - sei's thermisch, sei's durch pressen - dir schlicht und ergreifend irreversibel "weglaeuft" ("kaltverformung") - und schon ist ende im gelaende mit weiteren betrachtungen basierend auf der (dann) ehemaligen form des korpers
aber moeglicherweise hab ich ja einfach auch nur tomaten auf den augen
gruss
Ingo |
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