Stell dir vor du hast ein robustes Stahlseil das mit einem schützenden Kunststoffmantel umhüllt ist. Nun sollst du herausfinden · ebenso wie sich eine Zugkraft von 1250 kN auf den Stahlkern und den Kunststoffmantel verteilt · wenn beide Materialien die gleiche Dehnung aufweisen. Zuallererst musst du die Querschnittsfläche des Stahlseils und des Kunststoffmantels berechnen. Dabei spielt die Dicke des Kunststoffmantels eine wichtige Rolle.
Nun kommt der spannende Teil: Ermittle die Kraft die benötigt wird um das Stahlseil um 1 mm zu dehnen. Dies gibt dir einen Einblick in die Belastung des Stahlkerns. Doch ebenfalls der Kunststoffmantel möchte nicht vernachlässigt werden! Berechne ähnlich wie die Kraft » die erforderlich ist « um den Kunststoffmantel um 1 mm zu dehnen. Somit erhältst du einen Überblick über die Verteilung der Zugkraft auf die beiden Materialien.
Interessanterweise zeigt sich: Dass der Kunststoffmantel im Vergleich zum Stahlkern nur wenig Kraft aufnehmen kann. Das Verhältnis der Verteilung bleibt trotz variierender Gesamtkraft dauerhaft ´ was bedeutet ` dass der Stahlkern eine deutlich höhere Belastung erfährt. Dies verdeutlicht die wichtige Rolle die der Stahlkern in Bezug auf die Zugfestigkeit des gesamten Seils spielt. Somit wird die Aufteilung der Zugkraft von 1250 kN zu einem faszinierenden Einblick in die Mechanik eines Stahlseils mit Kunststoffmantel.
Verteilung der Zugkraft in einem Stahlseil mit Kunststoffmantel
Wie verteilt sich eine Zugkraft von 1250 kN auf den Stahlkern und den Kunststoffmantel eines Stahlseils, wenn die Dehnung beider Materialien gleich ist?