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Volksmechanik Die Treue zur guten Form

Ein Gastbeitrag von C. Mattheck, K. Bethge, I. Tesari, K. Weber

Anbieter zum Thema

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
HEICO Befestigungstechnik GmbH
Heraeus AMLOY Technologies GmbH
Bechtle PLM Deutschland GmbH

Mit den Denkwerkzeugen der Natur haben Prof. Dr. Claus Mattheck und seine Kollegen vom KIT eine Sammlung von Modellen erstellt, mit denen man formelfrei zum belastbaren Bauteil kommt. Hier zeigen sie, warum sich vorteilhafte Formen kaum noch verändern.

Warum sich vorteilhafte Formen in der Natur kaum noch verändern und weitere Gestaltänderungen eher nachteilig sind, zeigen Formoptimierungsexperten vom KIT hier. (Bild: Mattheck)
Warum sich vorteilhafte Formen in der Natur kaum noch verändern und weitere Gestaltänderungen eher nachteilig sind, zeigen Formoptimierungsexperten vom KIT hier.
(Bild: Mattheck)

Wie früher schon beschrieben, passen Bauteile durch Deformation ihre Form an die angelegte Belastung an [1, 2]. Sie optimieren sich durch Verformung und bauen – so gefertigt – zum Beispiel Kerbspannungen ab. Bei weiterer Belastung ändert sich die Natur der nunmehr günstigen Form nicht grundsätzlich. Sie wird unter Zuglast im Wesentlichen nur schlanker. Die sich häufig einstellende Form der Zugdreiecke bleibt erhalten.

In Fluiden hüllen sich unvorteilhaft geformte Wirbelkörper in ein Kleid aus Wirbeln, das der laminaren Umströmung einen Bachkiesel vorgaukelt. Dagegen macht ein richtiger Bachkiesel nur geringe oder gar keine Gestaltkorrekturen durch ein Wirbelkleid. Im Laufe seines langen Bachkiesellebens wird er zwar immer flacher, aber auch er hält der Form der Zugdreiecke die Treue [3].

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