Überlegungen zur Saphirglasdicke der Deepsea

[Prof. Rolex]

Liebe Rolex-Fans,
irgendwie läßt mir die Deepsea keine Ruhe und ich habe mich gefragt, wie dick muß eigentlich das Saphirglas sein, um einer Wassertiefe von 3900 m zu widerstehen. Um diese Frage zu beantworten, habe ich auf die Schnelle einige Überschlagsrechnungen angestellt. Da aber bestimmt nicht alle Mitglieder an den Rechengängen interessiert sind, hier zunächst die Ergebnisse:

Resultierende Wasserkraft auf das Saphirglas in 3900 m Tiefe: ca. 3 Tonnen

Max. Flächenpressung zwischen Glas und innerem Stahlring: ca. 190 N/mm²

Erforderliche Dicke des Saphirglases (Annahme: planes Glas, Bruchsicherheit 1,2): ca. 7,5 mm, durch die Wölbung aber wahrscheinlich etwas dünner.

Zum Vergleich ergibt sich die erforderliche Saphirglasdicke der bisherigen Sea-Dweller mit ca. 4 mm bei einer zulässigen Wassertiefe von 1220 m.

Selbst wenn die absoluten Abmessungen (7,5 und 4 mm) nur theoretisch mit bestimmten Annahmen errechnet wurden und somit vielleicht von den tatsächlichen Werten abweichen, so dürfte doch das Verhältnis der Glasstärken zueinander (Faktor ca. 1,9-fach!) in etwa den Tatsachen entsprechen.

Das Saphirglas der Deepsea ist also fast doppelt so dick wie das der bisherigen Sea-Dweller.


ACHTUNG, nur für Interessierte folgen nun die Rechengänge:

Einige aus dem Bild der Deepsea auf der Rolex-Homepage interpolierte und für die nachfolgenden Betrachtungen wichtige Abmessungen:

http://img.photobucket.com/albums/v463/MatthiasRBO/DSDiameters.jpg

Durchmesser Uhr: 43 mm
Durchmesser Saphirglas: ca. 31,5 mm
Innendurchmesser Stahlring : ca. 28 mm

Zunächst die Berechnung der auf das Saphirglas einwirkenden resultierenden Wasserkraft:

Wassertiefe : 3900 m

Wasserdruck : pro 10 m Wassertiefe 1 bar + atmosphärischer Außendruck von 1 bar

=> 3900/10 + 1 = 391 bar

1 bar = 10 hoch 5 Pa => 39.100.000 Pa

Saphirglasdurchmesser ca. 31,5 mm => Fläche 779 mm² = 7,79 x 10 hoch -4 m²

=> Wasserkraft = 39.100.000 N/m² x 7,79 x 10 hoch -4 m² = 30459 N

Die auf das Saphirglas wirkende Wasserkraft beträgt also in 3900 m Tiefe ca. 3 Tonnen!

Diese Last wird von dem Saphirglas auf den inneren Stahlring mit einer Fläche von

A= Pi x (31,5 hoch 2 – 28 hoch 2)/4 = 164 mm²

übertragen und erzeugt eine Flächenpressung zwichen Glas und Stahlring von 30459/164 = ca. 190 N/mm².

Nun folgt eine stark vereinfachte Berechnung der maximalen Spannung im Saphirglas.

Vereinfachende Annahme: Bei dem Saphirglas handelt es sich um eine mit einer gleichmäßigen Flächenlast belastete plane Kreisplatte, die am Rand eingespannt ist. Für diesen Fall ergibt sich die größte Spannung in der Plattenmitte überschlägig nach folgender Formel:

Sigma = 0,488 x p x d hoch 2 / h hoch 2

p = Wasserdruck = 39.100.000 Pa = 39,1 N/mm²
d = Saphirglasdurchmesser = 31,5 mm
h = Dicke des Saphirglases = gesucht

Um die Dicke des Saphirglases zu ermitteln ist zunächst die zulässige Spannung festzulegen und dann die Gleichung nach h aufzulösen.

Aber bei welcher Spannung bricht ein Saphirglas?

Gesucht und gefunden:

http://img.photobucket.com/albums/v463/MatthiasRBO/Al2O3.jpg
(Quelle: Script Ingenieurkeramik I, ETH Zürich)

Die Bruchspannung beträgt also 400 MPa = 400.000.000 N/m² = 400 N/mm²!

Annahme: In Ermagelung genauerer Daten wird angenommen, daß Rolex ein Saphirglas mit entsprechender Bruchspannung verwendet.

Annahme: Der Bruchsicherheitsfaktor ist von Rolex mit 1,2 gewählt worden. Das Glas der Deepsea würde also bei einer Tauchtiefe von ca. 4700 m versagen, was als Sicherheit ausreichend erscheint.

Also liegt die zulässige Spannung im Glas bei 400/1,2= 333 N/mm².

Nun läßt sich die erforderliche Saphirglasdicke berechnen:

h = Wurzel aus (0,488 x 39,1 N/mm² x (31,5 mm) hoch 2 / 333 N/mm2) = 7,5 mm

Wäre das Saphirglas der Deepsea plan, so würde sich mit obigen Annahmen eine erforderliche Dicke von ca. 7,5 mm ergeben. Da das Glas aber tatsächlich gewölbt ist, wird die erforderliche Dicke vermutlich etwas geringer sein,

Für die bisherige Sea-Dweller mit einer zulässigen Wassertiefe von 1220 m (Wasserdruck 123 bar = 12,3 N/mm², Saphirglasdurchmesser ca. 29,5 mm) würde sich eine erforderliche Saphirglasdicke von

h = Wurzel aus (0,488 x 12,3 N/mm² x (29,5 mm) hoch 2 / 333 N/mm²) = 4,0 mm

ergeben.

=> Das Glas der Deepsea muß fast doppelt so dick sein, wie das der bisherigen Sea-Dweller.

Viele Grüße
Matthias

[Skip*17]

Wow... sehr interessant... vielen Dank für die Arbeit.... :gut: :gut: :gut:

aber

hast Du viel Zeit... 8o

[weyli]

Na, gehts ned no a bisserl genauer ????:grb::D






















Danke für Deine Benühungen !!!!!!!!

( Übrigens, Sie geht mir auch nicht mehr aus dem Kopf )

[Moehf]

krass, verstanden hab ich nur, dass das Glas saudick ist :-)
Danke!

[Kermit]

Super genial - Danke Matthias! :gut:

[Fiona111]

Beeindruckend für was mein Lieblingsschulfach:rofl::rofl::rofl: gut ist.:D

Danke :gut:

[vintagefan9]

Danke für die Arbeit, ist ja hochinteressant, und dann doch recht einfach zu berechnen. Hat das Dipsi Glas eigentlich die Laserkrone? Da wäre jetzt interessant ob die Krone das Glas in seiner Gitterstruktur stört, bzw. schwächt. Das Einbringen ist ja mit Temperaturerhöhung verbunden, was das umleigende Kristallgitter sicher etwas schächt. Vielecith von daher die doch recht groß bemessene Sicherheitsreserve?

[Fastclimber]

Nach der Auflösung fehlt mir der smiley mit den total verdrehten Augen ;)

Danke für die Arbeit, wie immer :gut: :gut:

[Spongehead]

Der Wahnsinn !!! :gut: :gut: :gut:

Prof. Rolex !!!! Den Namen trägst Du zu Recht !!!


Viele Grüße,

Daniel

[semmi]

lauter Wahnsinnige hier :D :D :D :D

[PCS]

Stark! 8o

[Rolex1970]

Danke für diesen sehr interessanten Bericht mit den Ausführungen, Merci!

Gruss Pascal

[slimshady]

Respekt ! :verneig:

[jk737]

beeindruckend :gut: vielen Dank!

[retsyo]

Vielen Dank für's einstellen, Matthias! :gut: :gut: :gut:

[neunelfer]

Forschtbar so en digges Glas.... :D

Dir Matthias vielen Dank für die super interessante Berechnung!! :gut:

[fleckinet]

Keine Ahnung was Du da schreibst, ich hatte in Mathematik immer eine 4- mit Rücksicht auf die Eltern...
:grb:

[newharry]

Vielen Dank für die fantastischen Berechnungen =) =) =)

Ichmeine mich zu erinnern, irgendwo in den Weiten des Internet schon eine Angabe zur Dicke des Spahierglases der DEEPSEA gelesen zu haben ... aber wo ... :rolleyes: :rolleyes: :rolleyes:

[PBW]

Original von Prof. Rolex

=> Das Glas der Deepsea muß fast doppelt so dick sein, wie das der bisherigen Sea-Dweller.


Hatte ich , so Pi mal Daumen, geschätzt :D

[UbooHack]

Da hat jemand in den Physikstunden aufgepasst. Respekt. :gut:

Es Grüsst

Urban

[AndreasL]

Spannend Matthias; besten Dank. :verneig:

Dann bin ich ja mal gespannt, wie die Uhr in Natura wirkt. Sieben Millimeter stelle ich mir schon sehr dick vor.

[Hannibal]

Toller Beitrag. :verneig:
Gruß Volker

[KlausMB]

James Dowling hat in Erfahrung gebracht, dass die Dicke des Saphirglases 5 mm beträgt!

Grüße
Klaus MB

[nici356]

:ka:

[newharry]

Original von KlausMB
James Dowling hat in Erfahrung gebracht, dass die Dicke des Saphirglases 5 mm beträgt!

Grüße
Klaus MB

Stand das auf TZ? Dachte doch, ich hätte das wo gelesen ...

[ferryporsche356]

In dem über 500 Posts langen Thread im Hauptforum stand was von 5,5 mm.

Die Differenz zwischen 5,5 mm und den errechneten 7 mm ist wohl mit der Wölbung des Glases zu erklären.

Prof. Rolex: Wie immer :verneig: :verneig: :verneig: :verneig: :verneig:

wobei ich mir den Rechenweg nicht näher angeschaut habe, ich brauche für mein tägliches Leben glücklicherweise nur die vier Grundrechenarten :D

[falkenlust]

Original von nici356
:ka:

Der schon wieder :motz:

Hut ab Matthias, Weltklasse Arbeit, ich ziehe meinen imaginären Hut. Bist du auch so heiss auf die gute?

Patrick

[miboroco]

Sehr interessant :gut:

[rolexrainer]

.....Toller Beitrag, war Mathe dein Lieblingsfach ?

.....wie auch immer, ich könnte also mit der Uhr richtig fett abtauchen ? =)

[falkenlust]

Original von KlausMB
James Dowling hat in Erfahrung gebracht, dass die Dicke des Saphirglases 5 mm beträgt!

Grüße
Klaus MB

Zitat Mathias:
Annahme: In Ermagelung genauerer Daten wird angenommen, daß Rolex ein Saphirglas mit entsprechender Bruchspannung verwendet.


Ob es mathematisch korrekt ist vermag ich kaum vernünftig zu überprüfen als Mathenull, war schon in der Schule nie wirklich meine Stärke :D.
Den zitierten Unwägbarkeitsfaktor einmal ausgeklammert, Mathias hat dies ja eingeräumt, bin ich mir aber sicher das die Zahlen stimmen.
Fand den Beitrag einfach Weltklasse. Es imponiert mir wahnsinnig wenn Menschen sich über sowas den Kopf zerbrechen. Nochmal M: :verneig:

[mopedueden]

:gut: :gut:Tolle Arbeit! :gut: :gut: :gut:

Wenn das stimmt, was ich glaube, und das Glas ca 7-8mm dick ist, dann ist die Uhr ein Klopper.

Danke für die Berechnung. :dr: :dr: :dr:

Gruß

Klaus

[Suppenhuhn]

Original von vintagefan9
Danke für die Arbeit, ist ja hochinteressant, und dann doch recht einfach zu berechnen. Hat das Dipsi Glas eigentlich die Laserkrone? Da wäre jetzt interessant ob die Krone das Glas in seiner Gitterstruktur stört, bzw. schwächt. Das Einbringen ist ja mit Temperaturerhöhung verbunden, was das umleigende Kristallgitter sicher etwas schächt. Vielecith von daher die doch recht groß bemessene Sicherheitsreserve?

@ vintagefan9:
Wenn das so einfach zu berechnen ist, dann kannst Du uns bestimmt die Dicke des original Glases an der Einspannstelle und in der Mittelachse berechnen!
Hier kannst Du schon einmal für Deine nächste Antwort üben: Lehrstuhl für AI (http://www.irrelevanz.de/akademie/) :grb:

@Matthias:
Die Abmessungen von der Rolex-Homepage zu nehmen :gut:
& die Spannung im Glas zu berechnen mit dem Script Ingenieurkeramik I, ETH Zürich... das ist wirklich ein genialer Streich!!! :gut: :gut: :gut:
War bestimmt viel Arbeit der Thread? Toller Beitrag!!!! :dr:

[vintagefan9]

Ach komm, jetzt sei mir nicht böse, ja? Und spar Dir solch doofe Links, ja? :)

Edit: Um's mal zu präzisieren - ich hab Matthias' Rechnung sehr eingängig und gut gefunden, mein Kommentar solte darauf anspieleen, dass er die Rechnung gut und leicht verständlich dargebracht hat. Alles klar?

[Suppenhuhn]

Bin Dir nicht böse... fand`es halt nur blöd, wenn immer an so aufwendigen Posts noch dran herumgemäkelt wird!
"Was wäre wenn und aber dann....!?" ist immer schnell geschrieben.
Es gibt jetzt auch mikorillierte Werkstoffe, da wird bewußt die Oberfläche verändert um die Materialdicke zu verringern... Jetzt geht es aber zu weit... :D

Schwamm drüber...

[roland]

Wahnsinn,Matthias, was Du Dir für Gedanken machst und dann ne Lösung suchst und findest...

Riesen Respekt und mal wieder "DANKE " :verneig: :]

[Muigaulwurf]

Coole Sache deine Rechnung :gut:

[Sub-Date]

Ich will ja kein Spielverderber sein, aber

1. ist das Glas der Dipsy gewölbt, und nimmt dadurch erheblich höhere Drücke auf, die sich über die Bruchspannung nicht berechnen lassen.
Bei optimaler Auslegung treten innerhalb das Glases nur Druckbelastungen auf, im Gegensatz zum planen Glas dessen Problem die Zugbelastung auf der Innenseite ist, sowie Mischformen der beiden.

2. Muss eine Uhr, wenn sie wirklich für die angegebene Tiefe geeignet sein soll, diesen Druck nicht nur statisch aushalten, sondern muss auch zusätzlich noch dynamische Lasten durch Bewegung aushalten.

[vintagefan9]

Na dann ist ja okay, ist wohl echt falsch rüber gekommen, das letzte was ich zum Ausdruck bringen wollte wäre an sowas herumzumäkeln. Wie gesagt, ich fand's toll, was Matthias da berechnet hat. ;)

[ehemaliges mitglied]

hut ab, herr prof. rolex8o :gut:

[newharry]

Original von Sub-Date
Ich will ja kein Spielverderber sein, aber

1. ist das Glas der Dipsy gewölbt, und nimmt dadurch erheblich höhere Drücke auf, die sich über die Bruchspannung nicht berechnen lassen.
Bei optimaler Auslegung treten innerhalb das Glases nur Druckbelastungen auf, im Gegensatz zum planen Glas dessen Problem die Zugbelastung auf der Innenseite ist, sowie Mischformen der beiden.

2. Muss eine Uhr, wenn sie wirklich für die angegebene Tiefe geeignet sein soll, diesen Druck nicht nur statisch aushalten, sondern muss auch zusätzlich noch dynamische Lasten durch Bewegung aushalten.

ad 1. Das wurde ja schon angesprochen und mir scheint es so wie dargestellt plausibel zu sein. Der von Matthias errechnete Wert käme für ein planes Saphirglas zur Anwendung, aufgrund der Glaswölbung können somit die auf TZ angegebenen 5,5mm durchaus korrekt sein.

ad 2. Diesem Argument wird hier im Forum wohl bei jedem Thread über Tiefenangaben begegnet. Erstens geben die Tiefenangaben nur einen statischen Wert an, weshalb eine Uhr beispielsweise mit der Angabe "30," eigentlich nur als spritzwassergeschätzt gilt. Dies sollte im Detail jedoch auch der Konzessionär dem Kunden erklären können - sollte ;)

Über die Sinnhaftigkeit kann man streiten - aber wie soll man andererseits sonst eine objektivierbare Aussage treffen können. Deine Anmerkung hinsichtluch "dynamischer Lastend durch Bewegung" ist ja wohl kaum einer objektiven Betrachtung zugänglich.

Also scheinen wir wohl auf ein neues System der Druckangaben warten zu müssen ;)

[u.mac]

Astreine Berechnung :gut:



Original von Sub-Date
2. Muss eine Uhr, wenn sie wirklich für die angegebene Tiefe geeignet sein soll, diesen Druck nicht nur statisch aushalten, sondern muss auch zusätzlich noch dynamische Lasten durch Bewegung aushalten.

Wie hoch dürfte die von uns Kohlenstoffeinheiten ausgehende dynamische Last in 3900m wohl sein :grb:

Welche Last ergibt sich aus trudelndem sinken? 8o

[Muigaulwurf]

Ich nehm mal an, dass die einberechnete Sicherheit die dynamischen Lasten aufnehmen könnte.

[oyster]

Hallo Matthias,

tolle Rechnung :verneig:


In der Rolex Pressekonferenz vom 05.April haben sie uns einen Wert von 5,5 mm angegeben.
Die alte SD hatte "nur" 3 mm.


http://img329.imageshack.us/img329/6954/l1030960my9.jpg (http://imageshack.us)


*** editiert ***

Bitte grundsätzlich nicht immer ganze Beiträge quoten ;)

*** editiert ***

[Robin_NL]

Habe Ich auch im Hauptforum gefragt:Wie DICK ist der neue Dipsy eigentlich?

[newharry]

Original von oyster
In der Rolex Pressekonferenz vom 05.April haben sie uns einen Wert von 5,5 mm angegeben.
Die alte SD hatte "nur" 3 mm.


Vielen Dank für die Bestätigung - Presseakkreditierung sei Dank =)

[newharry]

Original von Robin_NL
Habe Ich auch im Hauptforum gefragt:Wie DICK ist der neue Dipsy eigentlich?

Gibt es schon eine offizielle Angabe? Sonst hatten wir die Diskusion hier: Bauhöhe der Dipsi (Deep Sea)? (http://www.r-l-x.de/wbb2/thread.php?threadid=74080)

[Prof. Rolex]

Oha, ein so großes Interesse an diesem doch sehr theoretischen Thema habe ich nicht erwartet, komme aber leider erst heute dazu, die „Saphirglasberechnung“ noch einmal aufzugreifen.

Wie von mir bereits kurz erwähnt und in einigen Antworten auch genauer ausgeführt wurde, ist die Überschlagsberechung der Saphirglasdicke von bestimmten Annahmen (planes Glas, feste Einspannung an den Rändern, Sicherheitsfaktor 1,2, Bruchspannung 400 N/mm2) abhängig und die absolut berechneten Werte (4,0 und 7,5mm) können daher von den tatsächlichen Werten abweichen.

Wird allerdings nur das Verhältnis der Saphirglasdicken zueinander betrachtet, so eliminieren sich die Annahmen Sicherheitsfaktor, Bruchspannung und auch die Auflagebedingungen, wenn für beide Gläser gleiche Eigenschaften gelten. Das Dickenverhältnis ist dann für plane (!) Gläser nur noch von dem jeweiligen Wasserdruck, sowie den jeweiligen Glasdurchmessern abhängig und ergibt sich mit:

Dickenverhältnis= Durchmesserverhältnis multipliziert mit der Wurzel aus dem Druckverhältnis

Also gilt für das Dickenverhältnis Deepsea/bisherige Sea-Dweller:

(31,5/29,5) x Wurzel aus (391/123) = 1,90

Ein planes (!) Glas der Deepsea müßte also mindestens die 1,9-fache Dicke des Sea-Dweller-Glases aufweisen, um dem Wasserdruck in 3900 m mit gleicher Sicherheit, gleichen Auflagerbedingungen und gleichen Materialeigenschaften standzuhalten.

Nun ist das Glas der Deepsea aber gewölbt und nicht plan. Die obigen Berechnungen nach der „Plattentheorie“ müssen dann durch Berechnungen des Deepsea-Glases nach der ungleich komplexeren „Schalentheorie“ ersetzt werden. Dies würde hier aber definitiv zu weit führen und vermutlich auch nur unter Zuhilfenahme eines FEM-Programmes (FEM=Finite-Elemente-Methode) zu brauchbaren Ergebnissen führen.

Da aber nun bereits der Wert für die Saphirglasdicke der Deepsea mit 5,5 mm bekannt ist, kann eine Abschätzung des Minderungsfaktors durch die gewölbte Form des Deepsea-Glases erfolgen.

Seltsamerweise haben Recherchen nach der Glasdicke der Sea-Dweller drei (!) unterschiedliche Werte zutage gefördert: 3,0, 3,8 und 4,0 mm. Bei einem Dickenverhältnis für plane Gläser von 1,9 müsste ein planes Saphriglas der Deepsea also mindestens 5,7, 7,2 bzw. 7,5 mm dick sein. Die tatsächliche Dicke beträgt 5,5 mm.

Der Minderungsfaktor für die gewölbte Form des Deepsea-Glases wäre dann bei einer Saphirglasdicke der Sea-Dweller von:

3,0 mm => 5,5/5,7 = 0,96
3,8 mm => 5,5/7,2 = 0,76
4,0 mm => 5,5/7,5 = 0,73

Einen Minderungsfaktor von lediglich 0,96 für die Wölbung halte ich persönlich für unwahrscheinlich, da dann die Mehrkosten für ein gewölbtes Glas und die Dickenreduktion von nur 0,2 mm gegenüber einem planen Glas in keinem Verhältnis zum erzielten Effekt stehen würden. Entweder ist das Glas der Deepsea doch etwas dünner als 5,5 mm oder die Glasdicke der Sea-Dweller liegt irgendwo zwischen 3,5 und 4,0 mm, denn nur dann würde sich ein signifikanter Effekt der Glaswölbung bei der Deepsea ergeben.

Gruß
Matthias

[oyster]

Wow Matthias,
Mathe war mir immer schon suspekt. Aber jetzt erst recht!

:D Wie gesagt, ich ziehe meinen Hut (wenn ich einen hätte) vor Deinen Mathe Fähigkeiten.

Zu der Theorie, das das Glas auch dünner hätte ausfallen können, muß man wohl den eingebauten Sicherheitsfaktor angeben. Wenn Rolex von 3900m spricht, so ist das wohl als garantiertes Minimum zu verstehen. Die UHR hat also noch Sicherheitsreserven. Rolex sagte das sie die Uhr auch für 1h auf 5000 m (also genau sollen es 3900m + 25% gewesen sein, sprich 4875m) getestet haben.
Ohne Probleme!
Sie haben sich eigens für die SDDS eine Messaperatur bauen lassen um dies zu testen, es sei einzigartig in der Uhrenbranche. Sie haben wohl vergessen, das Sinn schon vor längerer Zeit ein Gerät bis 120 bar gebaut hat. ;)

Die Tests werden ja auch immer nur auf 1 h begrenzt, das heißt, 1h / 5000m, bei 5 h kann die Uhr also trotzdem implodieren. Mich würde also interessieren, in welcher Tiefe könnte die SDDS ein Jahr liegen, ohne zerstört zu werden??????????????? :grb: :grb: :grb: :grb: :grb:

Wenn ich sie auf einem Tauchgang zur Titanic vergessen würde, wäre sie dann nach einem Jahr immer noch NOS !? :grb: :D
Vielleicht hast Du ja eine Antwort darauf :gut:


P.S. eine Ocean war bis 2000m dicht und hatte eine Glasdicke von 3mm am Rand und 3,4 in der Mitte

[OrangeHand]

Super Sache, das mit der Berechnung. :verneig:

Ich steh auf das Ingenieurtechnische in Bezug auf Rolex. Im Beklanntenkreis werde ich dafür als Spinner abgetan. Maschbauer halt... :D

Eine Frage hätte ich:

Original von Prof. Rolex
...
Nun folgt eine stark vereinfachte Berechnung der maximalen Spannung im Saphirglas.

Vereinfachende Annahme: Bei dem Saphirglas handelt es sich um eine mit einer gleichmäßigen Flächenlast belastete plane Kreisplatte, die am Rand eingespannt ist. Für diesen Fall ergibt sich die größte Spannung in der Plattenmitte überschlägig nach folgender Formel:

Sigma = 0,488 x p x d hoch 2 / h hoch 2

p = Wasserdruck = 39.100.000 Pa = 39,1 N/mm²
d = Saphirglasdurchmesser = 31,5 mm
h = Dicke des Saphirglases = gesucht
...

Warum setzt Du bei der Berechnung der Spannung den Durchmesser von 31,5 mm an?. Das Glas stützt sich am Ring des Ring-Locks ab, und hat bis zum inneren Rand dieses Rings einen Durchmesser von nur 28 mm (siehe Deine Foto). Ich hätte gedacht, dass in Sigma nur der "frei schwebende" Durchmesser berücksichtigt werden muss. Würde mich über Deine Meinung freuen.

[oyster]

Sinn hat die U2 sogar "nur" 15 Minuten auf 25% mehr Druck getestet (2500m).
Also scheint die Zeit bei den Drücken eine entscheidende Rolle zu spielen.


http://img76.imageshack.us/img76/1739/3gsg7.jpg (http://imageshack.us)

[Prof. Rolex]

Original von OrangeHand
Warum setzt Du bei der Berechnung der Spannung den Durchmesser von 31,5 mm an?. Das Glas stützt sich am Ring des Ring-Locks ab, und hat bis zum inneren Rand dieses Rings einen Durchmesser von nur 28 mm (siehe Deine Foto). Ich hätte gedacht, dass in Sigma nur der "frei schwebende" Durchmesser berücksichtigt werden muss. Würde mich über Deine Meinung freuen.
Hi Frank,
im Rahmen der Überschlagsberechnung habe ich mich für die “sichere Seite” entschieden, da die Ringfläche des „Ring-Locks“ nicht als beidseitige Einspannung des Glases im Sinne der Berechnung verstanden werden kann. Das Glas liegt zwar unten fest auf, ist aber oberhalb des „Ring-Locks“ nicht fest eingespannt. Da es für die vorliegende flächige Auflagerung auf einem Ring aber keine einfach zu berechnende Lösung gibt, habe ich aus Einfachheitsgründen eine Berechnungsannahme auf der „sicheren Seite“ getroffen.

Gruß
Matthias

[OrangeHand]

Das ist sinnvoll. :gut:

Leider führt jede Annahme, jeder Sicherheitsfaktor bei diesem hohen Druck, und dem Kleinen Durchmesser zu einem starken Anstieg der Glasdicke. Nahe an der Realität liegende Berechnungen sind eben nur mit FEM möglich.

[Edmundo]

Geil. Das macht richtig Spass zu lesen als Ingenieur. DANKE!

Interessant vielleicht noch, dass sich die Krafteinleitung durch die gebogene Form bis zu den Auflagern hin ausbreitet (Druckbogen). Das selbe Prinzip, wie er auch bei Steinbrücken genutzt wird bzw. invertiert bei einer Hängebrücke. So wird das Glas auschließlich einer Druckbelastung ausgesetzt, keiner Zugbelastung/Biegung. Ergo hält es.

[hadi]

Kann zwar nichts zum Thema beitragen (nicht meine Materie ;)), aber was ihr hier so an Wissen verbreitet und für uns zugänglich macht ist sensationell - Tech-Talk at it's best :verneig: :verneig: :verneig:

[Subdate300]

Original von elmar2001
Geil. Das macht richtig Spass zu lesen als Ingenieur. DANKE!

Interessant vielleicht noch, dass sich die Krafteinleitung durch die gebogene Form bis zu den Auflagern hin ausbreitet (Druckbogen). Das selbe Prinzip, wie er auch bei Steinbrücken genutzt wird bzw. invertiert bei einer Hängebrücke. So wird das Glas auschließlich einer Druckbelastung ausgesetzt, keiner Zugbelastung/Biegung. Ergo hält es.


Volle Zustimmung, sowas kann eigentlich auch nur einem Ing einfallen zu berechnen. Oder wenigsten Näherungen anzustellen.
Sehr, sehr geil. Danke Prof. Rolex! Bist ein Kollege? Muss fast so sein :D