Hallo
Eine Kugel mit der Masse 1g prallt auf eine Platte mit der Geschw. 150m/s. Die Platte besteht aus z.B. Titan und hat die Dichte 4,50 g/cm3 .
Meine Frage wie Tief dringt die Kugel in das Titan (mm)?
Welchen energie entsteht beim Aufprall? Es müsste eigentlich mit E=,5 * m * v^2 erledigt sein also E=11,25 J
Hoffe jmd kann mir bei der Eindringtiefe helfen bzw. wie ich diese Berechnen kann mit einer Meth. Formel…
THX
Hallo!
Schwacher Erinnerung nach hat sich Heinrich HERTZ Ende 1881 erfolgreche mit einem ähnlichen und ziemlich anspruchsvollen Problem der theoretischen Mechanik beschäftigt.
Brinell und Vickers
Hallo,
auch Brinell und Vickers haben sich damit beschäftigt.
Gruß
Thomas
hi,
danke für die Antwort. Ich werde mal schauen was da schon um 1800 gegangen ist 
Brinell dachte ich auch, da ich die Härt theoretisch ermitteln kann aber der rechnet da mit einer Kraft F welche ich nicht habe… Ich habe entweder die Geschw. under die Kinetische Energie, welche ich beide nicht für die Kraft einsetzen kann ;-(
Gruuß
Bin noch offen für weitere Anregugen
Hallo,
leider hast du noch keinen Hinweis zu deiner Person gegeben. Studierst du Materialkunde, oder Maschinenbau, oder …?
Meiner Ansicht nach gab dir „Haus-Mann“ bereits einen guten Tipp zu deinem: „Hoffe jmd kann mir bei der Eindringtiefe helfen bzw. wie ich diese Berechnen kann mit einer Meth. Formel…“
Zur Anwendung der Hertzschen Formeln muß es sich bei dem betrachteten Versuch um einen rein elastischen Stoßvorgang handeln.
Wie kann man auf elastischen Stoß prüfen? Beim Stoß der von dir erwähnten Kugel gegen die (starre?) Titan-Platte, muß die Kugel mit gleicher Geschwindigkeit zurückprallen, dann handelt es sich um einen elastischen Stoß.
Ist die Rückprallgeschwindigkeit in deiner Hausaufgabe angegeben?
Bin noch offen für weitere Anregugen
„Anregugen“ können eventuell folgende Stellen bringen:
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache…
und unter google die pdf-Datei: „Wälzkontaktermüdung bei Mischreibung“ (von Michael Gless).
Gruuß
Gruüße
watergolf
Hi,
also ich studiere Medizin-Technik und dabei kommt die mech. immer zu kurz
Irgendwie komme ich mit dem Herz nicht ganz in die Gänge, vielleicht bzw. es liegt bestimmt an mir!?
Also wenn ich mein Theoretisches Problem kurz praktisch erkläre, ist es für euch bestimmt einfacher:
Ich Strahle (wie Sandstraheln) eine metallische Oberfläche mit Glaskugeln, dabei wird die Oberlläche von Titan endbearbeitet. Um diesen praktischen Effekt theortisch zu beschreiben soll ich zeigen, dass beim Aufprall dieser Glaskugeln (Theorie reicht eine Kugel) die Oberfläche sich veränder bzw. sie eingedrückt wird. Einmal sol die Berechnung Senkrecht erfolgen und einmal in Winkel.
Die Geschw. kann ich anhand der Druckleitung vor Ort und der Düsenverengung mit folgender Formel berechnen Q1=Q2 --> A1*v1=A2*v2 (Ich hoffe das passt). So nun habe ich eine Geschw. mit welcher die Kugel aus Glas (Durchm 50mikrometer) auf diese „Unedliche Masse“ von Titan prallt. Dabei wird ja Energie auf das Material übertragen welches dieses Verformt, Energie= 1/2*Masse Kugel*v^2. Soweit komme ich nun ist aber die Frage wie oben beschrieben wie gross ist meine Verformung und da komme ich mit Hertz, Brinell, elastischer Stoss usw. nicht weiter und Grundlachen des Sandstrahlen worin das beschrieben ist konnte ich nicht finden… Verzweiflung pur…
Danke
Hallo,
und da komme ich mit Hertz, Brinell, elastischer Stoss usw.
nicht weiter und Grundlachen des Sandstrahlen worin das
Siehe z.B. hier über die „Grundlachen“ des Sandstrahlens:
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache…
daraus:
„Glasperlen -
Durch das Strahlen mit Glasperlen wird eine plastische Verformung erreicht, die eine durchaus gewünschte Eigenspannung im Werkstück erzeugt und somit die Dauerfestigkeit deutlich erhöht. Die Oberfläche wird weniger aufgeraut als durch das Strahlen mit Sand oder Korund. Je filigraner die Glasperlen umso feiner die Oberflächenstruktur, bis hin zu einer polierenden Wirkung.“
auf diese „Unedliche Masse“ von Titan prallt. Dabei wird ja
Energie auf das Material übertragen welches dieses Verformt,
Du solltest dich erst einmal informieren, ob das Material (Titan), bleibend verformt werden kann und wenn „Ja“ bei welcher Druckspannung (N/mm2).
Es könnte ja auch – bei eventuell zu niedriger Druckspannung - Rückfederung einsetzen. Zum Begriff „Rückfederung“ den untenstehenden Link etwa auf Seite 285:
http://books.google.de/books?id=sxdR882jQpYC&pg=PA28…
Was da grundsätzlich während des Beschusses im Kristallgitter passiert ist hier unter „Versetzungen und plastische Verformungen“ gut beschrieben:
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache…
daraus:
„Solange die Spannung nicht zu groß ist, wird der Kristall sich nur elastisch verformen. Nach Überschreitung einer bestimmten Größe, der Fließspannung oder Fließgrenze, bildet sich jedoch eine Stufenversetzung, die in der gezeigten Weise durch den Kristall wandert. Auf der linken Seite hat sich eine Stufe gebildet; die Höhe der Stufe ist durch den Burgersvektor der Versetzung gegeben.“
Jetzt suchst du dir Werte für die „Streckgrenze" (bei noch stärkerer Belastung spricht man von: „Fließspannung“ oder von "Fließgrenze“) für Titan, z.B. hier:
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache…
Auch das Wissen über das sog. „Spannungs-Dehnungs-Diagramm“ könnte dir zum Verständnis helfen. Vielleicht findest du noch ein Spannungs-Stauchungs-Diagramm, was für deinen Anwendungsfall besser zutrifft.
Jetzt informierst du dich noch über die aus der kinetischen Energie resultierende „Verformungsarbeit“ (z.B.: dtv-Atlas zur Physik, Band 1, Seite 42, [1990]) und machst einige (geometrische) Annahmen über die Rauigkeit deines zu glättenden Materials (Titan) und: „Es müsste eigentlich … erledigt sein …“ (siehe Originalton Student2011007 im UP).
also ich studiere Medizin-Technik und dabei kommt die mech.
Noch ein kleiner Verbesserungsvorschlag: Könntest du deine Anfragen nicht in WORD schreiben und vom Programm die Rechtschreibung prüfen lassen?
Wird im Studium überhaupt nicht mehr auf Rechtschreibung geachtet?
Falls du später in der Praxis - wie hier - schreiben solltest:
Ich Strahle (wie Sandstraheln) eine metallische Oberfläche mit
trägst du allerdings zur Belustigung im Betrieb bei, was manchmal sogar von der Geschäftsleitung gewünscht wird.
Gruß
watergolf
Hallo,
tut mir leid wenn ich beim schnellen Tippen Rechtschreibfehler in meine Texte bringe…ich werde sie in Zukunft ein 2. Mal lesen bevor ich Sie abschicke. Hoffe, dass Du etwas Spaß daran hattest^^
Also, vielen Dank bzgl. der Links des Sandstrahlens und der Glasperlen…, die Wiki-Infos hatte ich auch gefunden.
Du solltest dich erst einmal informieren, ob das Material
(Titan), bleibend verformt werden kann und wenn „Ja“ bei
welcher Druckspannung (N/mm2).
Ich werde mich beim Hersteller erkundigen, in der Praxis hat eine Verformung stattgefunden — demnach kann ich eine Rückfederung ausschließen!?
Die Streckgrenze werde ich mir vom Hersteller mitteilen lassen und zusätzlich an der Zugprüfmaschine noch selbständig messen.
Jetzt informierst du dich noch über die aus der kinetischen
Energie resultierende „Verformungsarbeit“ (z.B.: dtv-Atlas zur
Physik, Band 1, Seite 42, [1990]) und machst einige
(geometrische) Annahmen über die Rauigkeit deines zu
glättenden Materials (Titan)…
Wow um an diesen Atlas zu kommen ist gar nicht so einfach^^
Aus dem Buch „Physik für Techniker und technische Berufe“ Seite 113 (auch bei GoogleBooks zu finden) habe ich die Formel 3.40 verwendet und die Verformungsarbeit berechnet. M1
Sandstrahlen theoretisch
Hallo,
ein interessantes Thema, das Sandstrahlen theoretisch zu betrachten
Dass es bei den einzelnen Kollisionen nicht völlig elastisch zugeht, leuchtet ein. Aber auch mit einem rein plastischen Ansatz wird der Vorgang nur teilweise beschreibbar sein - der Sand würde sonst wohl abtropfen ?? Die Rauhigkeits-„Vorsprünge“ sind ja noch mit dem Gefüge verbunden und werden nach dem Aufprall auch ein Stück zurück"federn". Oder werden eben mitgerissen.
Bin gespannt, ob das überhaupt so ganz in den Griff zu bekommen ist …
Freundliche Grüße aus OL
Thomas