Kupfer Zerreiß-Berechnung

[edaffner]

Hier die Grunddaten von 10.000 U/min ausgehend bei einem Durchmesser von 400mm = 0,4m.
Material: Reinkupfer, elektrolytisch 99,9%

Zerreißberechnung Kupferscheibe bei d= 0,4 m


Energie der Fliehkraft = Ez =Fz

Code:

         m * v² *                         0,57kg * 209,4² m/s         
Ez = -----------------    = ------------------------------------ =  12496,78 kgm/s = kinetische Energie    
             2                     2

Fz = mω²r = 0,57kg * 1047,2² * 0,2 = 125015,57 kgm/s (Gegenprobe der Ez)

Code:

                π*d*n     3,1416*0,4*10000  
         υ=------- = ------------------- = 209,4 m/s

              60               60

            G          5589 g/dm³  
       m = ------ = ------------- = 0,57 kg
               g           9,81 m/s²

Zugfestigkeit Kupfer = 220 N/mm²
η = 220N/mm² * 200mm² = 44.000 N/mm

Woher ich Daten habe kommt von da:

-------------------------------- Nebenberechnungen -------------------------------------

ω = 2* π*f = 2*3,1416*166,6666 = 1047,2
f= U/min/60 = 10000/60 = 166,6666 Hz


Kreisfläche der Kupferscheibe

A = π * r² = π * d² / 4
A = 3,1416 * 0,2 = 0,628 m²

dicke = 1mm
V = A*dicke = 0,628 dm³ * 8,9 kg = 5,589 kg


G = Volumen * Gamma (spez.Gewicht)

γ = 8,9 kg/dm³

P = F = d * η

η = Zugfestigkeit/mm² - Tabellenwert = 0,75
Emod = Elastizitätmodul Tabelle = 1 250 000

m = Masse = G/g
G-Kupfer = 8,9 kg(dm³ (Reinkupfer elektrolytisch).
G = Gewicht in Gramm
g = Fallbeschleunigung = 9,81 m/s²

Elastizitätmodul = Spannung/Dehnung E = σ/ε

Weiches Kupfer besitzt eine Zufestigkeit von ca. 200 MegaPascal, eine Dehngrenze von 40-80 MPa sowie eine Bruchdehnung von über 40%.

Einheit Megapascal (1 MPa = 1 Million Pa = 1 N/mm2)
200 MegaPascal = 200 kg/s²


Zentrifugalkraft (Fliehkraft)

Fz = mω²r
az = ω²r