-
Sjakko
- Artikelen: 0
- Berichten: 1.007
- Lid geworden op: zo 25 mar 2007, 21:40
Re: Elasticiteitsmodules en doorbuiging met rek
Sorry, ik kan je niet helemaal volgen (misschien heb ik er gewoon te weinig kaas van gegeten), maar wat bedoel je hier met de virtuele spanning? Welke zijn die "extreme nooit te realiseren toestanden"?
-
oktagon
- Artikelen: 0
- Berichten: 4.502
- Lid geworden op: di 21 feb 2006, 12:28
Re: Elasticiteitsmodules en doorbuiging met rek
Ik bedoel met virtueel,dat er practisch (volgens jou) geen star materiaal bestaat;je zult mogelijk doelen op een homogeen star materiaal.
Hooke en Young hebben het er wel over en mijn veronderstelling is dus,dat zij een fictief star materiaal bedoelen,waaruit dan een fictieve elasticiteitsmodulus rolt.
Allebei dus theoretische zaken.
Mijn beginveronderstelling was dus,dat je bij het bereiken van bijna de maximale uitrekking en dat is wegens de kegelvorming bij 1/1000 doorsnede een benadering van een uitrekking van 198% (globaal) er dus een heel kort ogenblik een zeer hoge spanning ontstaat van 210 GPa.
En deze waarde is ingevoerd als een materiaalconstante E (echter wel in N/mm2 ofwel GPa!)
Ik vraag me af of men bij een trekproef de tijdsduur heeft gemeten tot de rekgrens van 0,2% en dan met intervallen tot 198%.
In die tijdsduur treedt er,behoudens bij de overgang van laagste vloeigrens naar hoogste vloeigrens,een constante kracht op,dus ook op de geringste diameter en dan vindt er breuk plaats.
Dit zal wrs.een verschuiving of afschuiving van moleculen in de staalvezels zijn,dus geen moleculaire scheuring en helemaal geen atoomscheuring,.Er treedt wel een verplaatsing van atomen op met oa.een verschuiving van de koolstofatomen naar de buitenzijde van het uitgerekte profiel.
Verder krijg ik ineens het idee,dat er mogelijk een verband te leggen is met de Relativiteitstheorie van Einstein met de formule E=Mc2;het verband tussen de Massa en Energie.
Als je dus van een stalen staaf de massa invoert,dus van het deel dat je wilt oprekken, en snelheid van de oprekking zou kunnen bepalen (dus hoe snel wordt de 0,2% rek bereikt van een staaf van een bepaalde massa en diameter),dan kun je de benodigde energie (in Watts ) berekenen.Want dat is een energie-eenheid met Joules per sec. (als ik me niet vergis).
Mogelijk allemaal heel ver gezocht,maar ik kan me voorstellen,dat er heel kort een heel hoge spanning wordt bereikt,net als er bij kernfusie in een heel korte tijd een millioenen-graden hoge temperatuur wordt bereikt (in een cyclotron!).
Maar voorlopig ben ik al tevreden met het idee materiaalconstante voor de elasticiteitsmodule,hoewel als laatste de opmerking,dat er bij het overschrijden van de rekgrens van 0,2% bij staal er geen elasticiteit meer over is,daar er blijvende rek resteert bij verder oprekken.Ik zou liever gaan spreken over een kritische spanning,dit in overeenstemming met kritische temperatuur bij kernfusie.Er zal bij die simpele trekproef ook wel in een heel korte tijd een heel hoge temperatuur optreden.
Mogelijk is dit verhaal ook wat voor Jan vdV,misschien valt het buiten zijn studiebereik.
Hooke en Young hebben het er wel over en mijn veronderstelling is dus,dat zij een fictief star materiaal bedoelen,waaruit dan een fictieve elasticiteitsmodulus rolt.
Allebei dus theoretische zaken.
Mijn beginveronderstelling was dus,dat je bij het bereiken van bijna de maximale uitrekking en dat is wegens de kegelvorming bij 1/1000 doorsnede een benadering van een uitrekking van 198% (globaal) er dus een heel kort ogenblik een zeer hoge spanning ontstaat van 210 GPa.
En deze waarde is ingevoerd als een materiaalconstante E (echter wel in N/mm2 ofwel GPa!)
Ik vraag me af of men bij een trekproef de tijdsduur heeft gemeten tot de rekgrens van 0,2% en dan met intervallen tot 198%.
In die tijdsduur treedt er,behoudens bij de overgang van laagste vloeigrens naar hoogste vloeigrens,een constante kracht op,dus ook op de geringste diameter en dan vindt er breuk plaats.
Dit zal wrs.een verschuiving of afschuiving van moleculen in de staalvezels zijn,dus geen moleculaire scheuring en helemaal geen atoomscheuring,.Er treedt wel een verplaatsing van atomen op met oa.een verschuiving van de koolstofatomen naar de buitenzijde van het uitgerekte profiel.
Verder krijg ik ineens het idee,dat er mogelijk een verband te leggen is met de Relativiteitstheorie van Einstein met de formule E=Mc2;het verband tussen de Massa en Energie.
Als je dus van een stalen staaf de massa invoert,dus van het deel dat je wilt oprekken, en snelheid van de oprekking zou kunnen bepalen (dus hoe snel wordt de 0,2% rek bereikt van een staaf van een bepaalde massa en diameter),dan kun je de benodigde energie (in Watts ) berekenen.Want dat is een energie-eenheid met Joules per sec. (als ik me niet vergis).
Mogelijk allemaal heel ver gezocht,maar ik kan me voorstellen,dat er heel kort een heel hoge spanning wordt bereikt,net als er bij kernfusie in een heel korte tijd een millioenen-graden hoge temperatuur wordt bereikt (in een cyclotron!).
Maar voorlopig ben ik al tevreden met het idee materiaalconstante voor de elasticiteitsmodule,hoewel als laatste de opmerking,dat er bij het overschrijden van de rekgrens van 0,2% bij staal er geen elasticiteit meer over is,daar er blijvende rek resteert bij verder oprekken.Ik zou liever gaan spreken over een kritische spanning,dit in overeenstemming met kritische temperatuur bij kernfusie.Er zal bij die simpele trekproef ook wel in een heel korte tijd een heel hoge temperatuur optreden.
Mogelijk is dit verhaal ook wat voor Jan vdV,misschien valt het buiten zijn studiebereik.
-
Sjakko
- Artikelen: 0
- Berichten: 1.007
- Lid geworden op: zo 25 mar 2007, 21:40
Re: Elasticiteitsmodules en doorbuiging met rek
Als je dan toch Hooke/Young wilt toepassen op een aangenomen star (ofwel onvervormbaar of in het engels "rigid") materiaal, dan zou je kunnen zeggen dat een star materiaal een oneindig grote elasticiteitscoëfficiënt heeft, maar mijns inziens heb je niets te zoeken bij Hooke/Young als je het hebt over een star object.oktagon schreef:Ik bedoel met virtueel,dat er practisch (volgens jou) geen star materiaal bestaat;je zult mogelijk doelen op een homogeen star materiaal.
Hooke en Young hebben het er wel over en mijn veronderstelling is dus,dat zij een fictief star materiaal bedoelen,waaruit dan een fictieve elasticiteitsmodulus rolt.
Allebei dus theoretische zaken.
Misschien begrijpen anderen wel wat je hiermee bedoelt, maar bijvoorbeeld staal gaat al vloeien bij ongeveer 235MPa (onder luttele promilles rek) en verstevigt daarna nog wat onder voortdurend toenemende rek (tot een rek van zeg 30%) en breekt gewoon bij 400-500Mpa (de breekspanning). Sommige staalsoorten komen een heel stuk hoger, maar niet hoger dan 3000MPa. Dit is overigens dan wel de trekproefspanning, dus berekend uit de originele dwarsdoorsnedeoppervlakte. De werkelijke spanning is dus nog (behoorlijk) groter i.v.m. insnoering, maar ik begrijp niet hoe je komt tot een spanning van 210GPa. 1 N/mm² komt overigens overeen met 1MPa en niet 1GPa.Mijn beginveronderstelling was dus,dat je bij het bereiken van bijna de maximale uitrekking en dat is wegens de kegelvorming bij 1/1000 doorsnede een benadering van een uitrekking van 198% (globaal) er dus een heel kort ogenblik een zeer hoge spanning ontstaat van 210 GPa.
-
willem1
- Artikelen: 0
- Berichten: 44
- Lid geworden op: do 14 feb 2008, 09:02
Re: Elasticiteitsmodules en doorbuiging met rek
Ik brand ook altijd mijn handen als ik een elastiekje uitrek!Er zal bij die simpele trekproef ook wel in een heel korte tijd een heel hoge temperatuur optreden.
Vergeet ook niet dat E=m*c^2 en dat σ=E*ε (dus E=σ/ε), oftewel σ=ε*m*c^2. Daar ε en c constanten zijn betekend dat σ evenredig is aan de massa!
Je kan het ook beredeneren: Staal is zwaarder dan aluminium en dus ook sterker!
-
oktagon
- Artikelen: 0
- Berichten: 4.502
- Lid geworden op: di 21 feb 2006, 12:28
Re: Elasticiteitsmodules en doorbuiging met rek
Sjakko,
die 210GPa is volgens mij de waarde van de e-modulus van staal en die ligt ca.1000 x hoger dan de vloeispanning van staal van 235 MPa!
Willem 1,
De E-modulus van aluminium ligt dan ook een eind onder die van staal,ik zoek het getal uit een site,hier komtie:
Staal Soort Mass 7,8 .....E 210 GPa
Alum ,, 2,7 ....... 72
magnesium ,, 1,7 ....... 42
Titanium ,, 4,5 ....... 120
Er wordt verder nog een verhouding E/Sm berekend om een gelijkheid (ergens te creeren?),kun je nu makkelijk berekenen!
Wat overigens buiging van een balk en rek betreft, ik rekende eens uit dat je bij een rek van 0,2% (rekgrens staal) een
doorbuiging hebt van L/15,8 ,een waarde die nooit wordt gebruikt.Je zult dus bij een berekening alleen op doorbuiging practisch nooit de vloeispanning overschrijden.
die 210GPa is volgens mij de waarde van de e-modulus van staal en die ligt ca.1000 x hoger dan de vloeispanning van staal van 235 MPa!
Willem 1,
De E-modulus van aluminium ligt dan ook een eind onder die van staal,ik zoek het getal uit een site,hier komtie:
Staal Soort Mass 7,8 .....E 210 GPa
Alum ,, 2,7 ....... 72
magnesium ,, 1,7 ....... 42
Titanium ,, 4,5 ....... 120
Er wordt verder nog een verhouding E/Sm berekend om een gelijkheid (ergens te creeren?),kun je nu makkelijk berekenen!
Wat overigens buiging van een balk en rek betreft, ik rekende eens uit dat je bij een rek van 0,2% (rekgrens staal) een
doorbuiging hebt van L/15,8 ,een waarde die nooit wordt gebruikt.Je zult dus bij een berekening alleen op doorbuiging practisch nooit de vloeispanning overschrijden.
