Noch steifer, fester, leichter: Neues optimales Membranmaterial?

[ropf]

Macht ruhig weiter, ich finde das interessant

Die Biosuperfaser aus dem Ausgangspost - soweit ich das verstanden hab, ist sie eigentlich ein Verbund aus sehr dicht und parallel angeordneten Nanofasern.

Blieben die tollen Eigenschaften überhaupt erhalten, wenn man die Nanofasern in zufälliger Orientierung anordnet wie in einem Papier? Würde das Material sich nicht besser eignen, daraus ein Gewebe herzustellen - und weiterzuverarbeiten wie Glas-, Kevlar- oder Kohlefasergewebe auch?

[JAL]

Aber es gibt weniger Partialschwingungen bei einer steifen Membran.

Ich vermute, daß das die wichtigste Rolle spielt.

Aber Härte und damit Steifigkeit scheint ein zweischneidiges Schwert zu sein.

Ein hoher Grad an Härte ist ja nur eine Materialeigenschaft, die auch negative Folgen in Punkto Eigenschwingverhalten haben kann, wenn die anderen Eigenschaften des Materials und andere externe Faktoren auf unglückliche Art zusammenwirken.

Wenn man ein ausreichend hartes Metall kurz mit etwas Hartem anschlägt, dann weiss jeder, daß das Metall, je nach Art und Form, anfängt zu schwingen, man könnte sagen zu "singen".

Wenn der Lautsprecher ein eigenes, unabhängiges Sängerleben startet, dann ist das ja zunächst einmal höchst fragwürdig.
Also scheint die innere Dämpfung mindestens ebenso wichtig wie der Härtegrad...

Andererseits scheint eine gewisse "Sängerneigung" in der unbeschichteten Papierlautsprecherfamilie (die ja auch genug bis heute als HighEnd geltende Treiber hervorgebracht hat), im richtigen Ausmaß, den Klang lebendiger werden zu lassen.

Das wäre dann wieder ein positives und wünschenswertes Resultat einer an sich unerwünschten, negativen Eigenschaft des Materials.

Hach, wieso muss alles immer so ambivalent und kompliziert sein....

Grüße

Jürgen

[Timo]

Aber es gibt weniger Partialschwingungen bei einer steifen Membran.

ich habe mit akustischen eigenschaften einer menbran/ oder eines membranmaterials nichts zu tun, aber ... ich denke das ist nicht richtig, ...

die partialschwingungen sind anders aber es gibt nicht weniger, und schon garnicht in deren intensität. wenn ich mir da die alumembranen anschaue eines al200 oder al170 da sehe ich da eine große resonanz im oberen mittelton, ...

... Eher geht es darum die Eigenfrequenzen der Membran nach oben zu ziehen und da geht es, je nachdem ob man Biegedeformation oder Zug-/Druckdeformation betrachtet um E-Modul pro Dichte oder E-Modul pro Dichte^2.

Ich denke, in diesem Punkt sind faserverstärkte Kunststoffe dem Aluminium eher unterlegen.
Hochleistungskeramiken sind hier wohl das Mittel der Wahl, wenn man den Preis außen vor lässt. Einige davon schlagen im E-Modul zu Dichte wohl sogar Diamant. ...

der erste teil kann ich ganz gut nachvollziehen, aber der zweite teil ist etwas komisch, ... vergleichen wir den gf200 mit dem al200, dann sind die beiden membranen sehr ähnlich, das wurde ja auch schon in messungen bestätigt, ...

[walwal]

Man kann beide Eigenschaften nutzen mit einem Sandwich. Oder man legt die Lautsprecher so aus, dass die Chassisresonanzen nicht angeregt werden.
Aber wie bereits geschrieben, sollte man das Material nicht überbewerten. Es gibt gute Papier- und auch gute Alu-chassis.

[MJ77]

ja, das stimmt, ... ein weiteres beispiel ist der porsche 918, ...

trotzdem müssen wir hier unterschieden zwischen duroplast kohlefaser (carbon) und thermoplast kohlefaser.

gruß timo

Wer sich als Seminarleiter gut auskennt, wie man sieht, sollte wissen, das es sich um die von mir erwähnten Einzelabnahmen handelt.
Häufig spricht man auch von Sichtcarbon, bei dem eine dünne ODER geringfaserige Schicht auf ein Trägermaterial in Sandwichbauweise aufgetragen wird. z.B.
Könnte man schonmal gehört haben..

Da dieses Thema ja doch von Interesse ist..

Stahl reißt nach starker Verformung und nimmt viel Energie auf.
Alu reißt nach geringer Verformung und nimmt bei einfachen Konstruktionen schon weniger Energie auf.
Kohlefaser in mehrschichtiger hochfester Bauweise nimmt so gut wie garkeine Energie auf. (Elastizitätsmodul) und splittert bei gleichzeitig hoher Zugfestigkeit.

Im Fahrzeugbau gilt, weiche Schale, harter Kern. Daraus folgt, das Karbon im inneren des Fahrzeugs verwendet wird. (Monocoque) Wird Carbon für die komplette Struktur verwendet müssen sogenante Crashboxen gebaut werden, um die Energie im Falle eines Crashs aufzunehmen.
(Interessant hier Crashtest bei hochfesten Karossen in den 50ern)
(Erfindung der Knautschzone)


Will man nun eine Motorhaube aus Carbon fertigen muß diese Elastizität im Materialguachten nachweisen, ebenso muß ein Splitter bzw Bruchverhalten den geltenen Vorschriften entsprechen. Zudem muß sie so konstruiert sein, das sie im Crashfalle sich so verhält das kein über die maßen großes Verletzungsrisiko besteht.
Ist das durch welches Verfahren, oder Bauweise erreicht kann in Einzelfaällen eine Abnahme erfolgen. Materialgutachten ect.

BMW hat daran auch gebastelt (Haube mit Kohlefaseranteilen) aber bis heute keine Serienreife erlangt.

Würde man eine Haube mit der Elastizität bauen, wie Beispielsweise die Monocoques.
Würde es im Falle eines Unfalls sehr schlimme Folgen haben.. Die hochfesten Carbonteile würden die "Unfallfahrzeuge" regelrecht durchtrennen und die Insassen wie mit einer Machete durchtrennen.
(Hat man evtl. schon mal in der Formel 1 oder DTM gesehen)

Man könnte jetzt im weiteren auf weitere Verfahren und Bauweisen eingehen.
Die Formelzeichen, Duroplast, Thermoplast, Press oder Vakuumverfahren.
PPxyzLMAAdkz Zusammensetzung ist dabei nicht von primärer Bedeutung und kann BELIEBIG variiert werden.
Ausschlaggebend sind hier, wie richtig erwähnt Produktionsaufwand/ Kosten Ergebnisse.

Grüße

[Timo]

Mal im Ernst. Habs jetzt drei mal gelesen und versuche rauszubekommen was denn da drin steht.

In der kürze. In der Formel eins setzt man ganz bewusst Carbon faser wegen der guten crasheigenschaften ein.

Gruß Timo

[MJ77]

Mal im Ernst. Habs jetzt drei mal gelesen und versuche rauszubekommen was denn da drin steht.

In der kürze. In der Formel eins setzt man ganz bewusst Carbon faser wegen der guten crasheigenschaften ein.

Gruß Timo

Was da drin steht? Einfach mal angefangen zu erklären was Materialkunde und Fahrzeugbau überhaupt ist.
Carbon, gute Crasheigenschaften?!

Einzig die Festigkeit der Fahrgastzelle profitiert.

Keine Energieaufnahme/ keine Knautschzonenbildung..
scharfkantige Splitterung und somit höchste Gefahr..

Im Spotwagenbau wird es nur eigesetzt wegen des geringen Gewichts, bei gleichzeitig höchster Karosseriesteifigkeit.
Aus der Torsionssteifigkeit gepaart mit geringem Gewicht wiederum folgen gute Fahrleistungen.

P.S. Nach dem Senna Unfall wurden Crashboxen konstruiert. Die Fahrgastzelle war noch heile, aber die Beschleunigungskräfte aufgrund der geringen Energiaufnahme hatte den Tod Sennas zur Folge.

[Timo]

ich schreibe nichts mehr dazu, es bringt nichts, ...
gerade weil cfk so gute crasheigenschaften hat wird es in dem bereich auch eingesetzt, ...

https://www.youtube.com/watch?v=ymIXAKuU3zk
https://www.youtube.com/watch?v=VgebUfKdDAc
https://www.youtube.com/watch?v=hjErH4_1fks
https://www.youtube.com/watch?v=PPBkghJf8TU
https://www.youtube.com/watch?v=BJhmtdm6xOU
https://www.youtube.com/watch?v=ul-D5jb0F_U
https://www.youtube.com/watch?v=JUhopbbHirA
https://www.youtube.com/watch?v=9ndNuBznLDI

gruß timo

ps. fussgängerschutz ist aber ein ganz anderes thema, ...

[Timo]

Was da drin steht? Einfach mal angefangen zu erklären was Materialkunde und Fahrzeugbau überhaupt ist.
Carbon, gute Crasheigenschaften?!

Einzig die Festigkeit der Fahrgastzelle profitiert.

Keine Energieaufnahme/ keine Knautschzonenbildung..
scharfkantige Splitterung und somit höchste Gefahr..

Im Spotwagenbau wird es nur eigesetzt wegen des geringen Gewichts, bei gleichzeitig höchster Karosseriesteifigkeit.
Aus der Torsionssteifigkeit gepaart mit geringem Gewicht wiederum folgen gute Fahrleistungen.

P.S. Nach dem Senna Unfall wurden Crashboxen konstruiert. Die Fahrgastzelle war noch heile, aber die Beschleunigungskräfte aufgrund der geringen Energiaufnahme hatte den Tod Sennas zur Folge.

vieles ist leider falsch, ich habe es fett hervorgehoben

edit: https://www.welt.de/kultur/kino/arti...n-Koerper.html

[MJ77]

Timo, Du bist cool.
Erst reden wir über Kohlefaserteile und die StVZo.
Ist ja alles kein Problem. Wie Du ja steif und fest weißt.
Gut, scheint geklärt.


Dann über Kohlefaser in der Formel 1, wo ich sage das Crashboxen (Energieaufnahme bla bla) entwickelt wurden.

Nun zeigst Du mir Youtube Videos, die völlig oberflächlich sind, in denen unter anderem das Verhalten der Crashboxen gezeigt wird...
.. willst damit sagen wie gut das Crashverhalten von Kohlefaser ist und das ich keine Checkung habe.

Also, nochmal langsam. IN dem VIDEO werden DIE crashboxen GEZEIGT.

Lass uns das ruhig noch ein bischen machen, ich finds super interessant und lerne dabei ja auch noch das ein oder andere.
Wer viel weiß, weiß nämlich das er nichts weiß.

Grüße

P.S. Der GF200 und der AL200 unterscheiden sich im Richtdiagramm ab 800 HZ sehr deutlich und einige sagen auch das der AL besser klingt.
Bei gleichem Antrieb.

[MJ77]

edit: https://www.welt.de/kultur/kino/arti...n-Koerper.html

Ja, kann sein, (wird so sein), wenn es dort steht.
Trotzdem war der Unfall, Anlass die Sicherheit zu überdenken, wie das so oft ist.

Wiki: Formel 1
"Senna war lange Zeit der letzte Fahrer, der in einem Formel-1-Wagen im Rahmen der WM tödlich verunglückte. Auch in der Folgezeit waren immer wieder spektakuläre Unfälle zu beobachten, bei denen jedoch bis 2015 kein Fahrer mehr zu Tode kam. Das ist auch der enormen Verbesserung der Sicherheit zu verdanken, die vor allem in den letzten 15 Jahren von der FIA betrieben wurde. Trotzdem konnten die Unfälle in Monza 2000 und Melbourne 2001...."

[Timo]

Ja, kann sein, (wird so sein), wenn es dort steht.
Trotzdem war der Unfall, Anlass die Sicherheit zu überdenken, wie das so oft ist.

Wiki: Formel 1
"Senna war lange Zeit der letzte Fahrer, der in einem Formel-1-Wagen im Rahmen der WM tödlich verunglückte. Auch in der Folgezeit waren immer wieder spektakuläre Unfälle zu beobachten, bei denen jedoch bis 2015 kein Fahrer mehr zu Tode kam. Das ist auch der enormen Verbesserung der Sicherheit zu verdanken, die vor allem in den letzten 15 Jahren von der FIA betrieben wurde. Trotzdem konnten die Unfälle in Monza 2000 und Melbourne 2001...."

ich habe nichts gegenteiliges behauptet, ...
senna wurde quasi erschlagen und dies hatte direkt nichts mit einem versagen der cfk-karosse zu tun.

[Timo]

.. willst damit sagen wie gut das Crashverhalten von Kohlefaser

ja!

[MJ77]

nichts mit einem versagen der cfk-karosse zu tun.

Timo, es ging nicht darum, das eine CFK Struktur versagt hat. Es ging darum das ein CFK Struktur keine Energie aufnimmt ausser man entwickelt eine Crashbox. Was wiederum heißt, das alle eingetragenen Kräfte an die Umwelt weiter gegeben werden.

Zum anderen Hauptsächlichem!! ging es darum, das CFK Teile, bis auf Ausnahmen (Sichtkarbon/ Sandwichstrukturen/Materialgutachten ect) nicht an der Aussenhaut von KFZ im öffentlichen Strassenverkehr zulässig sind, eben genau wegen diesen Gefahren.

UND UM ein NEUES Material im Eingangspost.

Wenn Du das wiederlegen willst wirst Du es schwer haben, denn das ist Stand des Rechtes und Stand der Technik.

Mir ist ehrlich gesagt auch nicht klar, das Du vom Fach bist und um diese Situation nicht weißt.
Wenn Du meinst Du kannst massive Kohlefaserteile eintragen, berichte das der Tuningscene und Du brauchst ab morgen keine Seminare mehr zu halten.

Die Nase die man in dem Video so schön zersplittern sieht ist übrigens eine Lamellen/ Wabenstruktur, die gezielt bricht/ in sich zusammenbröselt, damit Bewegungsenergie in Verformungsenergie abgeleitet wird. (Crashbox)

Grüße

[Timo]

ich gebe auf