Frage von marcoboy123, 25

Kraft, ab wann ein bestimmtes Material (Dicke) zerbricht?

Meine Frage ist wie man im Zusammenhang von Dicke des Material und des Gewichtes was drauf wirkt in eine Formel packen kann. Zb wie dick muss z.B. Stahl sein um 1000N auszuhalten ohne dabei zu zerbrechen

Ich habe versucht mit Zugfestigkeit an die Sache ranzugehen, wobei mir da aber die dicke fehlt https://de.wikipedia.org/wiki/Zugfestigkeit

Gibt es eine andere Formel?

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 9

Das berechnet man über die Biegefestigkeit. Das ist nicht so ganz einfach, aber z.B, Standard bei einem Maschinenbaustudium.

Wie man das berechnet, wird sehr schön hier dargestellt:
http://www.maschinenbau-wissen.de/skript3/mechanik/balken-biegung/209-biegung-be...

Antwort
von Usedefault, 13

Ich glaube, um festzustellen, was der Stahl aushält, muss man den Stahl (falls er nicht symmetrisch ist) in viele Teile oder Abschnitte zerteilen.

Dann müsste man anschauen, welche Kräfte in Gesamtheit auf das jeweilige Objekt wirken.

Denn erst die Summe aller Kräfte führt zur Beschleunigung in eine bestimmte Richtung, was für einen Teilabschnitt einer Zerstörung gleichkommt.

Man braucht also zu wissen, wie kräftig die Metallbindung des Stahls an einer bestimmten Stelle ist und dort muss eine Kraft einwirken, die zumindest ein bisschen größer ist.

Kommentar von Bellefraise ,

also, wenn du die Beschleunigung mit berücksichtigen willst, dann wird es kompliziert. Das ist nur bei ultraschnellen Vorgängen (Explosionsverformung) von Bedeutung.

Im täglichen Leben des Maschinenbauers genügen die Werte aus dem Zugversuch, welche ohnehin nicht ausgereizt werden, denn soblad man außerhalb der (oberen) Streckgrenze angelangt ist, ist das Bauteil nicht mehr zu gebrauchen

Antwort
von Bellefraise, 10

Die Frage ist so nicht zu beantworten. Es ist notwendig, die Anwendung zu kennen. Ist es ein reiner "Zug", oder ist  es reiner "Druck" .... kommt noch "Biegung" hinzu?

Der einfachste Fall ist noch der reine Zug (Zugversuch): hier findest du alles Wichtige über den Zugversuch: http://www.maschinenbau-wissen.de/skript3/werkstofftechnik/metall/24-zugversuch.

Wenn du die Zugfestigkeit kennst, dann kannst du bei bekanntem Querschnitt auch die Kraftausrechnen, bei welcher der Stahl versagt, du brauchst auch noch den Querschnitt deiner Probe.

Stahl hat eine Zugfestigkeit von ca 1100 N/mm**2, d.h.wenn du einen Stahldraht der Fläche 1 mm**2 hast brauchst du 1100 N Belastung, bis der Stahl versagt.

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