Physik begreifen – besser konstruieren by Michael Brand & Kevin Baur & Severin Brunner & Christof Gebhardt

Autor:Michael Brand & Kevin Baur & Severin Brunner & Christof Gebhardt
Die sprache: deu
Format: epub
ISBN: 9783662608241
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg

In der Praxis wird als einfaches und kostengünstiges Designelement daher oft beim Aufbringen von Verstärkungsblechen eine einseitige flache Fase mit einem Verhältnis von 1:4 angebracht. Dadurch wird der Steifigkeitsübergang sanfter und die Spannungserhöhung fällt geringer aus als ohne Fase.

Mit den erlangten Erkenntnissen werden nun weitere Steifigkeitsübergänge simuliert, um die Spannungserhöhung über dem Steifigkeitssprung so klein wie möglich zu halten. Das Verrunden der Kante mit einem Radius, wie in Abb. 5.2, scheint eine geeignete Variante zu sein.

Eine weitere Möglichkeit ist es, einen Steifigkeitsübergang mit Zugdreiecken zu gestalten. Diese Gestaltung eines Steifigkeitsübergangs ist häufig in der Natur anzutreffen (Mattheck 2010). In Abb. 5.8 ist eine Illustration der Gestaltung eines Steifigkeitssprungs mittels Zugdreiecken zu sehen. Das erste Dreieck hat einen Winkel von 45°. Das zweite Dreieck wird in Kraftflussrichtung angelegt. Dabei wird der Winkel halbiert und beträgt nur noch 22,5°. Dies kann beliebig oft fortgeführt werden. Für das aktuelle Design (und in vielen praktischen Anwendungen) werden drei Zugdreiecke verwendet. Somit ist der entweichende Winkel 11,25°.

Abb. 5.8Gestaltung eines Steifigkeitsübergangs mittels Zugdreiecken

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