Aufprallkraft aufgrund Dämpfungsweg/Bremsweg berechnen

droptower · Gast

Meine Frage:
Hallo Zusammen,
erstmals muss ich sagen, dass ich es super finde, dass so ein Forum existiert und zahlreiche User täglich am Helfen sind.

Nun zu meiner Frage:

Im Rahmen meiner Bachelorthesis konstruiere ich gerade ein Führungsgestell für Testversuche im Fallturm. Zum Festigkeitsnachweis benötige ich die Kraft die beim Aufprall auf das Gestell wirkt

Eine Masse m wird aus der Höhe h_fall auf das Führungsgestell fallen gelassen.
Die Aufprallenergie wird von einem Daempfer (Gummipuffer) gedaempft
Dieser Daempfer wird dabei um die Strecke s gestaucht
Nun ist allerdings die Stauchung s des Dämpfers wiederum abhängig von der Aufprallkraft F (die ja nicht gegeben ist)

Meine Ideen:
Meine Berechnung würde wie folgt aussehen:

Nun weiß ich von der (angenommenen) Linearitaet des Daempferweges s(F):

Da der Daempferweg = Bremsweg der Masse ist wird im folgenden nur noch

für Daempfer bzw. Bremsweg verwendet

Und hier bin ich mir nicht sicher ob das stimmen kann, ob die beiden Kräfte F dieselben sind.

Lasse ich mir die Aufprallkraft über der Fallhöhe plotten, sehen sowohl die Kurve als auch die Werte ziemlich realistisch aus.
Ich bin nur Skeptisch ob ich die Kräfte gleichsetzen kann, da ein Teil der Kraft den Dämpfer verformt und der andere Teil über die Grundplatte auf dieser der Dämpfer aufliegt aufgenommen wird

Vielleicht kann mir hierbei jemand helfen

Tausend Dank im Voraus
Marcel

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Für gegebenes s und angenommen gleichmäßige Abbremsung hast Du doch die Lösung

droptower · Gast

Das ist ja das Problem,
das s ist nicht gegeben weil es sich aus der Kraft F auf den Dämpfer ergibt

Der Weg s des Dämpfers ist ja eine Funktion in abhängigkeit der Kraft F
s(F) Formel (6)

Gruß Marcel

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ehe wir weiter rumstochern: Was ist eigentlich gegeben / gemessen und was gesucht?