E-Modul, Festigkeit, Kerbwirkung
E-Modul, Festigkeit, Kerbwirkung
Hallo zusammen,
in diesem Faden erkennt man verschiedene Unkenntnisse zu Materialeigenschaften:
-die Zugfestigkeit verhindert das Brechen des Verbinders. Stahl: grob ca. 900 N/mm². Glasfasern an sich vielleicht doppelt so viel aber die Stäbe sind nur halb gefüllt, der Rest ist Harz. Also Nullsumme
-die Steifigkeit (=E-Modul) verhindert die Durchbiegung. Ein steifer Kohlestab mit 10 mm Durchmesser biegt sich kaum, aber dann bricht er plötzlich wenn seine Zugfestigkeit überschritten wurde. Je nach Faser kann dies bei Kohle und Glas bei einer ähnlichen Last sein. Glasfaser würde sich stark biegen, bevor sie bricht. Aber wann sie bricht, hängt von der o.g. Zugfestigkeit ab
-die Kerbschlagempfindlichkeit ist eine Aussage über die Aufnahme von mechanischer Energie. Aramid, z.B. Kevlar, nimmt viel Arbeit auf, bevor die Faser reißt. (Schusssichere Westen. Eine solche aus Kohlefaser würde kaum die Kugel abhalten, bei gleichem Faservolumen). Also muß der Kohlestab durch das Alurohr geschützt werden. Das Alurohr verringert den tragenden Durchmesser der Kohle, und trägt nicht zur Festigkeit bei, weil die Steifigkeit geringer ist als die von Kohle. Außerdem ist Alu schwerer. Ungünstig.
Ich würde keinen Kohleverbinder nehmen, sondern einen aus Glasfasern. Bei Last wird er sich mehr durchbiegen, als der Stahlstab.
Ich gebe keine genauen Werkstoffdaten an, da diese eine sehr hohe Streubreite haben. Aber die Grundprinzipien bleiben.
Gruß
Klaus.
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