Beitrag
von Backes Johannes » 12.07.2008, 20:10
Hallo Ihr Rechenkünstler. Ich möchte kein Oberlehrer sein, aber dennoch die Wärmeausdehnung richtig erklären:
Das Setra-Gerippe ist eine Rahmenkonstruktion und wird bei Erwärmung natürlich größer, auch die Innenmaße der Rahmenelemente, in denen die Scheiben sitzen. Zwar dehnt sich auch der Profilquerschnitt aus, was das Innenmaß eines Rahmenelementes scheinbar kleiner macht, aber die Ausdehnung der Rohre in Längsrichtung ist bedeutend größer.
Rechenbeispiel: Profil 40 x40 mm; Rahmenmaß: 1000 x 500 mm; Temperaturzunahme: 50 Kelvin ( = Grad Celsius)
Formel: Längenzunahme = Ausgangslänge x Längenausdehnungszahl x Temperaturzunahme
Lzu = Lo x a x t
In Tabellenbüchern Metalltechnik zu Finden: Stahl: a = 0,000015 1/K
Glas a= 0,0000005 1/K
Das bedeutet Glas dehnt sich viel weniger aus als Stahl
Nun zur Rechnung: Rahmen Lzu= 1000 mm x 0,000015 x 50 = 0,75 mm ; für die kurze Seite Lzu=0,375 mm
Querschnitt: Lzu= 40 x0,000015 x50 = 0,03 mm
Differenz: Rahmen minus Querschnitt: 0,75-0,03 = 0,72 mm; Rahmen wird innen um 0,72 mm größer
zum Glas: Lzu = 1000 x 0,0000005 x 50 = 0,02 mm; glas wird also um 0,02 mm länger
Ergebnis: Bei Erwärmung dehnt sich der Stahl immer mehr aus als das Glas. Probleme könnte es höchstens bei zu starker Abkühlung geben, weil dann Stahl stärker schrumpft als Glas; d.h. bei niedrigen Temperaturen einbauen.
Wem das noch zu kompliziert ist, dem kann ich auch ne mail mit Skizze senden.
Übrigens die Concorde wurde Bei Mach 2 über 1 Meter länger, das war Ingenieurskunst.
Gruß Johannes Backes
