---

Hallo zusammen,

wir haben einen neuen Kollegen (seines Zeichens Ingenieur) bekommen. Dieser hat mir etwas für mich Unglaubliches erzählt. Und zwar meint dieser, dass man für größere Bauteildicken mit einem kleineren E-Modul rechnen muss, um auf korrekte Ergebnisse zu kommen. Ich habe von sowas noch nie was gehört (was ja nicht heißen muss, dass es nicht stimmt). Jedenfalls habe ich ihn gefragt, warum das so sein soll. Darauf meinte er, dass er es nicht weiß, aber es einfach so ist. Solche "ist halt so"-Aussagen nehme ich aber nicht einfach so hin. Ich will da schon den Grund wissen. Jetzt habe ich schon gegoogelt, konnte seine Information aber nicht bestätigen.

Für mich ist der E-Modul eine Werkstoffkenngröße, die das Verhältnis der Spannungsänderung zur Dehnungsänderung angibt. Im elastischen Bereich (d. h. entlang der hookeschen Geraden) ist dieser Wert konstant. Warum sollte sich der E-Modul bei größeren Bauteildicken ändern? Ich würde sagen, dem ist nicht so. Was anderes ist es mit der Temperatur. Bei hohen Temperaturen ist der E-Modul schon anders als bei Raumtemperatur. Das meinte mein Kollege aber nicht (hab ihn gefragt).

Jetzt meine Frage: Hat von euch schon mal jemand etwas davon gehört, dass der E-Modul von der Bauteildicke abhängig sein soll? Wenn ja, woher bekomme ich genauere Informationen?

Vielen Dank schon mal.

------------------
Gruß 

Markus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Markus,

Zitat:

---

Original erstellt von Markus_30:

Für mich ist der E-Modul eine Werkstoffkenngröße, die das Verhältnis der Spannungsänderung zur Dehnungsänderung angibt.

---

du kannst den E-Modul auch noch anders ausdrücken.

E = n * vlong^2

n = Dichte des Materials
vlong^2 = transversale Schallgeschwindigkeit des Werkstoffs

Welcher der beiden Faktoren soll nun abhängig von der Bauteildicke sein?

------------------
Viele Grüße

Dominik

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Redet Ihr von Stahl ?
Dünne Stahldrähte sind auch ohne Wärmebehandlung sehr hart.
Z. B. Federstahl.
Wenn sich die Härte ändert, warum soll sich der E-Modul dabei nicht ändern. Das ist halt so wenig, daß sich bisher noch keiner daran störte.

------------------
Klaus           Solid Edge V 18 SP6  Acad LT 2000

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo, ihr zwei,

vielen Dank für die Antworten. Leider glaube ich, dass ihr mich falsch verstanden habt. Sagen wir mal, ich habe zwei Stahlteile (gleicher Werkstoff, E-Modul 210000 N/mm²). Die Dicke der beiden Bauteile ist unterschiedlich. Jetzt will mir mein Kollege Ingenieur erzählen, dass ich bei dem dicken Bauteil einen anderen (niedrigeren) E-Modul für meine Berechnung verwenden muss, als bei meinem dünneren Bauteil, da sonst die Ergebnisse falsch wären. Er will mir also erzählen, dass der E-Modul von der Bauteildicke abhängt. Anfangs dachte ich, der will mich auf den Arm nehmen. Aber der meint das tatsächlich ernst. Und bevor ich ihm jetzt sage, dass er einen an der Klatsche hat, wollte ich mal nachfragen, ob das stimmt, was mir der erzählt. Schließlich habe ich mein Maul bei anderen Themen schon öfters ziemlich weit aufgerissen und musste hinterher doch zugeben, das ich Unrecht hatte.

------------------
Gruß 

Markus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von Markus_30:
Jetzt meine Frage: Hat von euch schon mal jemand etwas davon gehört, dass der E-Modul von der Bauteildicke abhängig sein soll? Wenn ja, woher bekomme ich genauere Informationen?

---

Nein. Dein Kollege spinnt.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Vieleicht wirft der Neuling plastische und elastische Verformung durcheinander.
Bei der platischen Verformung ändert sich die Fließkurve zwar auch kaum mit der Dicke, aber durch die höhere Umformung dünner Bleche sollte die Festigkeit etwas ansteigen.
Und damit ändert sich dann die Fließkurve doch.

------------------
Klaus           Solid Edge V 18 SP6  Acad LT 2000

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Markus,

Zitat:

---

Original erstellt von Markus_30:
Leider glaube ich, dass ihr mich falsch verstanden habt.

---

nein, ich habe dich nicht falsch verstanden. Dichte und Schallgeschwindigkeit sind unabhängig von der Dicke des Bauteils und somit ist es der E-Modul auch.

Zitat:

---

Original erstellt von N.Lesch:

Wenn sich die Härte ändert, warum soll sich der E-Modul dabei nicht ändern.

---

Weil die Härte eines Werkstoffes in keinem Bezug zum E-Modul steht.

------------------
Viele Grüße

Dominik

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo, nochmal,

vielen Dank für Eure Antworten. Erst mal bin ich froh, dass ich Recht hatte, auf der anderen Seite bin ich aber auch etwas erschüttert über die Aussagen dieses Ingenieurs. Er hat noch fleißig in seinen Unterlagen gesucht. Bin mal gespannt, ob ers aufgibt, oder es am Montag wieder versucht.

Jetzt wünsche ich euch auf alle Fälle erst mal ein schönes Wochenende.

------------------
Gruß 

Markus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Vielleicht meinte der Kollege ja den Dickenbeiwert oder auch Größeneinflußfaktor genannt.

Grüße,
cadruso

------------------
Heute ich Morgen Du

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

der Kollege meinte ausdrücklich den E-Modul. Den Dickenbeiwert kenne ich nur im Zusammenhang mit der Berechnung der zulässigen Spannung. Der Dickenbeiwert hat aber IMHO nichts mit dem E-Modul zu tun. Oder liege ich da falsch?

------------------
Gruß 

Markus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von Markus_30:
Oder liege ich da falsch?

---

Nein, liegst du nicht.

------------------
Viele Grüße

Dominik

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Alles klar.

Danke nochmals. Wünsche euch noch einen schönen Sonntag.

------------------
Gruß 

Markus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo zusammen,

Zitat:

---

Der Dickenbeiwert hat aber IMHO nichts mit dem E-Modul zu tun

---

das habe ich ja gar nicht bezweifelt, hätte ja sein können dass er sich da geirrt hat.

Ebenfalls noch ein schönes Restwochenende

cadruso

------------------
Heute ich Morgen Du

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ja hallo miteinander:

ein kurzer Beitrag aus meiner Erfahrung:

Bei Stahl ist die Annahme eines über die Dicke veränderlichen E-Moduls Unsinn.

Anders siehst es z.B. bei Aluminiumguss aus. Da sich durch das Gießen einige Stellen schneller abkühlen (z.B. bei dünnerem Querschnitt) als andere Stellen bei denen ein sehr langsamer Abkühlprozess stattfindet, bildet sich dort ein anderes Gefüge aus. Deswegen sollte man hier nicht von einem konstanten E-Modul ausgehen, da die Materialeigenschaften variieren.

Eine genaue Abschätzung wie groß die Unterschiede sind, und welche Annahmen für das FEM Modell daraus getroffen werden, sind aber nur schwer zu sagen, da die o.g. Prozesse nur schwer abbildbar sind. 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

Zitat:

---

Original erstellt von pansen1:
Da sich durch das Gießen einige Stellen schneller abkühlen (z.B. bei dünnerem Querschnitt) als andere Stellen bei denen ein sehr langsamer Abkühlprozess stattfindet, bildet sich dort ein anderes Gefüge aus.

---

und ich dachte, dass man solche Bauteile aus genau diesem Grund langsam in einem Ofen abkühlt. Oder irre ich da? Andernfalls hast du ja auch Probleme mit Lunkern und das Teil verzieht sich über die Zeit bzw. bei der anschließenden spanenden Bearbeitung.

------------------
Gruß 

Markus

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

http://wapedia.mobi/de/Diskussion:Elastizit%C3%A4tsmodul

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von Markus_30:
Hallo,

und ich dachte, dass man solche Bauteile aus genau diesem Grund langsam in einem Ofen abkühlt. Oder irre ich da? Andernfalls hast du ja auch Probleme mit Lunkern und das Teil verzieht sich über die Zeit bzw. bei der anschließenden spanenden Bearbeitung.

---

1) Austenite wirst Du hoffentlich SEHR schnell abkühlen, der übliche Wärmebehandlungszustand ist "lösungsgeglüht und abgeschreckt".

2) Lunker sind ein vorrangiges Problem des Giessprozess, selten eines ungenügenden Umformprozesses. Sie haben praktisch nie etwas mit einer Wärmebehandlung zu tun.

3) Das Gefüge von Stahl bildet sich tatsächlich in Abhängigkeit des Gehaltes an Legierungselementen und der wesentlichen Diffusionsgeschwindigkeit von Kohlenstoff (auch Bor und Stickstoff....).
Daher kannst Du in einem Stahlwerkstueck selbstverständlich komplett unterschiedliche Gefüge haben.

4) Im wesentlichen irrst DU.

mfg HA

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von Markus_30:
Hallo zusammen,

Für mich ist der E-Modul eine Werkstoffkenngröße, die das Verhältnis der Spannungsänderung zur Dehnungsänderung angibt. Im elastischen Bereich (d. h. entlang der hookeschen Geraden) ist dieser Wert konstant. Warum sollte sich der E-Modul bei größeren Bauteildicken ändern? Ich würde sagen, dem ist nicht so. Was anderes ist es mit der Temperatur. Bei hohen Temperaturen ist der E-Modul schon anders als bei Raumtemperatur. Das meinte mein Kollege aber nicht (hab ihn gefragt).

Jetzt meine Frage: Hat von euch schon mal jemand etwas davon gehört, dass der E-Modul von der Bauteildicke abhängig sein soll? Wenn ja, woher bekomme ich genauere Informationen?

Vielen Dank schon mal.

---

Vom Prinzip her richtig. Dummerweise haben die meisten Gusswerkstoffe das Handbuch der Kontinuumsmechanik nicht gelesen, und verstoßen dementsprechend häufig dagegen.

Bei dickeren Gusswerkstücken hast Du in der Mitte meist eine geringere mittlere Werkstoffdichte, da sammeln sich halt Gasblasen und Lunker....

Bei dickeren Werkstücken aus Grauguss mit Lamellengraphit scheidet sich der Graphit in der Mitte halt besonders viel, und in großen Flocken aus ....

Bei Grauguss mit Lamelengrafit wird dann der EModul kleiner, weil es zu einer Hintereinanderschaltung von Grafitlamelle und Ferrit-Lamelle komt. Druckrichtung ist der EModul noch am höchsten, weil Grafit Druck übertragen kann, in Zugrichtung ist der EModul am kleinsten, weil Grafit keinen Zug übertragen kann.

Obiges führt dazu, dass die effektive Steifigkeit des Werkstücks geringer ist als zu erwarten. Denn der E-Modul wird normalerweise an kleinen, fehlerfreien Standardproben ermittelt.....

"Praktiker" setzen dann halt einfach einen kleineren EModul ein, um bei gegebenen Querschnittsflächen bzw. Flächenträgheitsmomenten obige Effekte zu berücksichtigen.......

kommentiert HA

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

ja und nein...
recht haben beide Meinungen
E-Modul ist eine Kenngröße, und natürlich ist diese per Definition unabhängig von der Werkstoffdicke, also hat Markus und alle diee sich uf seine Seite geschlagen haben erst einmal Recht, das Problem bei der Sache ist, das diese Annahme davon ausgeht, dass das Werkstück quer durch den Querschnitt nicht einheitlich aus einer gleichen homogenen Pampe besteht, insbesondere bei Gußteilen mit großem Querschnitt gibt es eben Unterschiede.... Angefangen ganz Außen bei der harten und z.B. beim Sandformguß auch noch mit Sandpartikeln versetzten Kruste bis hinein in den Kern.....
das Zeug heißt eben alles Stahlguß oder Grauguß, ist aber nicht homogen.... daraus resultieren die Unterschiede, nciht aus der Dicke an sich...
Das Problem diese durch Abminderungen zu berücksichtigen ist aber sehr "heiß" da man ja nicht wirklich weiß wie es tatsächlich aussieht.... hier müßten statistische Tests erfolgen. Ähnlich stellt sich die Problematik in der Wärmeeinfußzone von Schweißnähten oder Kaltverfestigung bei Biegungen...
Daraus folgt, wenn ich die Fehler nicht im Griff habe ignoriere ich sie und hoffe das sie sich gegenseitig auslöschen!
Von Bedeutung ist dies aber eigentlich nur, wenn ich mit sehr kleinen Sicherheitsfaktoren rechne und dem zu folge sehr genaue Ergebnisse benötige, dies kann ich jedoch aus prinzio nur machen wenn ich die Sache tatsächlich im Griff habe und genau weiß, was in meinem Werkstoff los ist!

lg Jens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP