Berechnung Zur Dynamik von Schleuderbändern

Die dynamische Optimierung von elastischen oder gar relaxierenden Bändern ist wegen oft fehlender Eingabedaten schwierig. Hier wird die „Kreisdeformationsmethode“ vorgestellt, bei der Kreise auf die Bänder gedruckt werden, aus deren Deformationsverhalten sich mit Hochgeschwindigkeitsaufnahmen die lokalen Dehnraten ermitteln lassen. Die Methode wird am Beispiel der „Pauli-Schleuder“ vorgeführt.

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Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Bei der Kreisdeformationsmethode werden Kreise auf die Bänder der Schleuder gedruckt, aus deren Deformationsverhalten sich mit Hochgeschwindigkeitsaufnahmen die lokalen Dehnraten ermitteln lassen. Mit etwas Übung und der richtigen Technik, die Prof. Dr. Claus Mattheck in dem Buch „Die Mechanik der Schleuder“ beschreibt (siehe Wissenskasten), lassen sich dann mit der Pauli-Schleuder stolze Treffergebnisse erzielen. Hat der Schütze obendrein das richtige „Tapering“ der Bänder, also ihre Verschmälerung von der Gabel zum Leder hin, dann lässt sich das Verhältnis Abschussgeschwindigkeit zu Haltekraft maximieren. So trifft die Pauli-Schleuder auf 10 bis 12 m reproduzierbar einen „Wiener Philharmoniker“ und mit viel Übung eine Kugel mit 15 mm Durchmesser. Dies soll hier vorgeführt und in einer Reihe selbsterklärender Abbildungen in der Bildergalerie gezeigt werden.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Bandgeometrien, die beim statischen Auszug optimal homogen belastet sind, dynamisch beim Schussvorgang inhomogener belastet sein können. Diese ersten Studien zur „Kreisdeformationsmethode“, die eine Alternative zur dynamischen nichtlinearen Berechnung sein soll, deuten darauf hin, dass das Axiom konstanter Spannung im dynamischen Bereich durch die Forderung nach „homogenisierter Dehnrate“ ersetzt werden könnte. Dieses Postulat bedarf weiterer Verifikation. (mz)

* C. Mattheck, I. Tesari, K. Bethge, P. Erndt KIT Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Angewandte Materialien, Karlsruhe

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