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Thema: Starrheit von Werkstücken berechnen?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Starrheit von Werkstücken berechnen?

    Ich würde gerne die Starrheit von Werkstücken berechnen. Also wie viel sie sich bei Belastung elastisch verformen. Hatt jemand von euch vielleicht Formeln oder auch Literatur?

    MFG Klucky

  2. #2
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    Das haben wir uns in Werstoffkunde aufgeschrieben, vieleicht hilft es dir:

    Um die Größe der Zugbeanspruchung in einem Bauteil, unabhängig von der Bauteilgröße, zu beschreiben, bezieht man die einwirkende zugkraft F auf den Bauteilquerschnit "S". Die einheit ist N/mm^2

    Zugspannung = F/S


    Es gibt bei jedem Stoff eine Streckgrenze, erst nach dieser Grenze fängt der Werkstoff an sich zu dehen, bis er einschnürt und reißt.

    MFg
    Ringo

  3. #3
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    Mhh das ist ja um die Benötigte dicke zu berechnen ... ich glaub das was ich Suche waren eher die Formel für Berechnungen mit dem E-Modul ... mit der kann man doch berechnen wie weit sich etwas durchbiegt oder? Weiß zufällig jemand den E-Modul von Kohlefaser?

  4. #4
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    der emodul ist ca 5000 oderso
    aber klucky soweit wird sich das nie verformen was du vorhast deswegen ist das völliger blödsinn so was auszurechnen
    Unser Sommer ist ein grün angestrichener Winter. Das einzige reife Obst, das wir haben, sind gebratene Äpfel. [Heinrich Heine]

  5. #5
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    Will wissen wie dick ich sonne dämliche platte machen muss damit die net mehr so wabbelig ist ... bei alu ist ne 1,5 bis 2 mm platte schön stabil ... wie dick muss das bei kohlefaser sein ?

  6. #6
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    mal so nach gefühl würd ich sagen dass wenn 2mm alu ausreichen geht das mit 2mm cfk genauso es währe sogar noch fester nur wenn es sich verformt dann nicht weit dann bricht es sehr schnell.
    es müsste sogar mit dünneren platten gehen.

    aber alles ohne garantie
    such dir am besten die festigkeitsdiagramme raus


    macgyver

  7. #7
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    Will wissen wie dick ich sonne dämliche platte machen muss damit die net mehr so wabbelig ist ... bei alu ist ne 1,5 bis 2 mm platte schön stabil ... wie dick muss das bei kohlefaser sein ?
    Ich habe vor kurzem wieder mal etwas gebaut und ein stabiles Material gesucht. GFK ist sehr stabil, zäh, aber etwas verformbar.

    Doppelt kupferkaschiertes GFK ist genau an den Oberflächen mit Metall verstärkt und hat sehr positive Sandwich-Eigenschaften.

    Nimm doch mal ein Stück doppelt kupferkaschiertes GFK in die Hand es fühlt sich recht starr an.

    Ich habe jetzt die Daten nicht da, aber wenn Du es berechnest, dann berichte bitte darüber.
    Manfred

  8. #8
    Gast
    Moin !

    Also zum einen kommt es natuerlich auf das Material an (E-modul) aber auch auf die Form des Werkstueckes (Das sogenannte Flaechertrægheitsmoment) und darauf an, wie das Werkstueck gespannt ist.
    Ich wuerde mich an deiner stelle mal nach "Technische Mechanik" , "Festigkeitslehre" umsehen, da wirst du alles finden.

    viel spass

    Sev

  9. #9
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    Hallöchen
    Der E-modul wird dir nicht viel helfen, da GFk/CFK Werkstoffe mit Orthotropen Kennlinien sind (d.h. das gibt eine Festigkeitsmatrix).

    Die allgemeinen Formeln für Spannung/Dehnung lassen sich nur auf Balkentheorien anwenden, du bräuchtest aber die Formeln zur Berechnung von Platten/Schalen.

    Eine CFK/CFK Platte kann 0,5mm dick, aber sehr stabil sein. Das hängt davon ab, ob man die Gewebe-Lagen uni-oder bidirektional legt (also in einer Faserrichtung oder 45° gedreht).
    Wenn du noch Angaben zur Größe der Platte und Gewicht sagst, kann ich dir pi mal Daumen den Aufbau sagen.

    Und wie stell ich sowas her???:
    Man nehme eine Glasplatte, Grundiere und Wachse diese, trage Folientrennmittel auf, trage eine dünne Harzschicht auf die Platte auf und lasse diese 5 min anziehen, lege eine 40 oder 80 g/qm schwere GFKmatte als Decklage, diese leicht! mit Harz tränken und dann 2-3 Lagen GFK/CFK darüber (diese auch tränken), als letzte Lage wieder die dünne GFK Matte. Das ganze muss dann am besten noch gepresst werden. Wenn du hast, steck das ganze in nem Beutel und schliess eine Vacuum-Pumpe an.
    Wenn die Dicke keine große Rolle spielt, wohl aber die Festigkeit, würde ich mit Nomex-Waben oder Styro-Sandwich arbeiten, ist aber etwas aufwendiger.
    Und die Matten nicht allzu nass machen (es dürfen keine laachen oder feuchte Stellen sein), das optimale Verhältnis Harz/Faser ist 40/60.

    Ein guter Lieferant für faserhalbzeuge ist R&G www.r-g.de, die haben alle Materialien und ein gutes Buch, wo die Verarbeitung der Materialien sehr gut erklärt ist.

    MFG, Gley

  10. #10
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Wie ist das denn eigentlich mit dem Sandwich aus 1,5mm GFK und den 35um Kupferschichten.
    Erhöhen die Kupferschichten dabei merklich die Stabilität?
    Solches Material ist doch leicht verfügbar.
    Manfred

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