MastersForum

ich denk du studierst?

Wer sich Hausaufgaben in einem Forum lösen lässt krieg nicht die "Denke" seines Faches.

a), hab dir gerne geholfen.

edit: schreibste morgen nen test an deiner FH?

Kannst du vielleicht die Aufgabenstellung so abstrakt beschreiben, dass sie jeder auf anhieb verstehen kann? Ich weiß ehrlich gesagt nicht genau, was du willst.

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Original von NaikoN
gibt es sowas wie ein optimales verhältnis von länge:tiefe:breite für maximale tragkraft und für einen bestimmten werkstoff??
mit "optimal meine ich möglichst viel tragkraft mit möglichst wenig material

Wie gesagt, ohne genau zu Wissen was du willst: Ja, es sollte ein Optimum geben. Was willst du in deinem Beispiel konstant lassen, das Volumen, Materialverbrauch (Kosten?) etc.?
Wenn du nicht wie oben Länge und Tiefe konstant lassen willst, dann ist das Optimum bei einer quaderförmigen Form sicher dann gefunden, wenn du nur eine Platte nimmst - d.h. wenn die Platte selbst ihr eigener Quader ist. Dies gilt natürlich nur, wenn jegliche Verbindungsstellen zwischen den Platten schneller brechen. Sollte es umgekehrt sein, dann hast du ein unbeschränktes Optimum, d.h. du solltest möglichst viele dünne Streifen deiner Platte zusammenkleben (in Richtung der max. Tragkraft).

Ansonsten mal rein logisch-heuristisch gedacht: Je mehr Platten du in der Mitte reinklebst, desto mehr verteilt sich die Kraft auf viele verschiedene "Scherfugen" (ich nehme mal an, dass sind die Klebeflächen). Das Optimum bekommst du wieder, wenn du deinen Quader komplett mit Platten ausfüllst, d.h. wenn der Quader nicht mehr hohl ist (zumindest dann, wenn sich das Material "normal" verhält, also nicht instabiler wird, je mehr man nimmt).

Ich glaube die interessantere Frage ist, welche 3-dimensionale Struktur man dem Quader innen geben muss, damit bei minimalen (bzw. gegebenen Materialverbrauch) und gegebenen Volumen die Tragkraft maximal wird.

Ich schätze mal das (ein) Optimum wird so eine Art hierarchische Basis sein, d.h. "fraktal" wird ein massiver Körper (Kugel) ausgehöhlt. Es gibt ein paar dicke Streben, welche wiederum von mehreren dünneren Streben gestützt werden, welche wiederum von noch mehr noch dünneren Streben gestützt werden uswusf. So bekommt man die Raumdimension des Stoffes (im Grenzwert) unter 3, aber >2.

@worf ich dachte du bist so ein matheexperte ?!

meiner meinung nach,gehts doch hier mathematisch gesehen um auflagekraft bzw auflagefläche ,die bei a) auf dem ersten blick grösser ist = je grösser die auflagefläche dest mehr kräfte können wirken
ein kriterium könnte sein,wie sieht die konstruktion aus mit den teilen von b)

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Original von E_Mielke
@worf ich dachte du bist so ein matheexperte ?!

Was willst du mir damit sagen?

das was du selber sagst ....

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Original von AtroX_Worf
Kannst du vielleicht die Aufgabenstellung so abstrakt beschreiben, dass sie jeder auf anhieb verstehen kann? Ich weiß ehrlich gesagt nicht genau, was du willst.

Wie gesagt, ohne genau zu Wissen was du willst:

deine frage hast du doch schon selber beantwortet..

musst du nicht einfach das FTM berechnen?
ich "studiere" aber nur an der FH kann natürlich sein, dass ich völlig falsch liege

prinzipiell tragen senkrecht stehende teile mehr als wagrechte, kannst ganz leicht mit nem lineal nachvollziehen.

Allerdings darf mans net übertreiben weil es irgendwann zur seite ausknickt-->es gibt ein optimum

ich würd also auch mal auf a tippen

€ studiere auch nur an der fh

Können die Mods nicht einfach mal die FH-Untermenschen bannen? Ist ja kaum zu tolerieren hier.

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Original von E_Mielke
das was du selber sagst ....

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Original von AtroX_Worf
Kannst du vielleicht die Aufgabenstellung so abstrakt beschreiben, dass sie jeder auf anhieb verstehen kann? Ich weiß ehrlich gesagt nicht genau, was du willst.

Wie gesagt, ohne genau zu Wissen was du willst:

deine frage hast du doch schon selber beantwortet..

Das sagt ja nur, dass er seine Fragestellung auch für fachfremde verständlich formulieren soll bzw. dass er schon eine mathematische Fragestellung vorgeben soll.

Was war denn inhaltlich falsch an meinen Antworten? Ich habe versucht seine zweite Frage nach einem Optimum zu beantworten.

Wenn du es besser kannst, mach doch. Wenn du weißt wo ich falsch liege, dann sag es doch.

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dass er seine Fragestellung auch für fachfremde verständlich formulieren soll bzw. dass er schon eine mathematische Fragestellung vorgeben soll.

Wie Du bist fachfremd?

wenn du allerdings zum bsp so eine konstruktion hättest zb....(kein besseres bild gefunden auf die schnelle)...dann sind 3 stützpfeiler besser bei gleichbleibender stützweite ,auch wenn sie etwas schmaler sind..muss man halt genau errechnen..^^

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Original von AtroX_Worf
Was war denn inhaltlich falsch an meinen Antworten? Ich habe versucht seine zweite Frage nach einem Optimum zu beantworten.
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...als mathefreak..sollte dir eigentlich eine antwort leichter fallen,als einem rentnerproleten

aber du schreibst und schreibst...und rausgekommen ist nüscht...und gibst noch selber zu,eigentlich null plan zu haben ^^

Rausgekommen ist, dass die Frage nach dem Optimum entscheident von den Nebenbedingungen abhängt.

Für ein paar Nebenbedingungen habe ich Optima aufgezeigt - was will man mehr? Für andere Optima muss er erst die Fragestellung konkretisieren.
Besonders die Antwort mit der fraktalen Struktur finde ich gut.

technische mechanik.

der quader oben verursacht auflager(flächen)kräfte auf diese "pfosten".
das stück oben auf biegt sich daraufhin etwas.
dann nen grenzübergang ab welcher masse (bzw resultierender kraft) die maximale "bruchspannung" bei welcher der zwei bauweisen überschritten wird.

aber jetzt keine lust zu rechnen und ich mag die thematik wirklich nicht, müsste aber so inetwa hinkommen

glaub koa_master müsste da hier der experte sein...

das ist ein...sagen wir mal, mittelaufwändiges problem dreidimensionaler statik mit zusätzlich einigen hürden der dimensionierung am ende.
war gestern zu beschäftigt, so dass ich dir nicht helfen konnte. und im moment bin ich gerade am arbeiten.

ich habe in deiner skizze auch nicht begriffen, was das gebilde in der mitte soll - das ist ja nichtmal korrekt definiert (es fehlt die y-komponente) !
dann nehme ich an, dass wir von mm sprechen. steht in der skizze auch nirgends, ist aber der aufgabenstellung bzw. deiner zu verfügungstehenden fläche abzuschätzen.

soll dieses ding da in der mitte aber überquert werden (also quasi die brücke darüber gebaut werden), macht es das schon ein wenig interessanter.

du hast hier mit dem holz wahrscheinlich keine optionen auf optimierte formen, d.h. du kannst maximal mit fachwerken und trägern arbeiten.

da ich dir die aufgabe allerdings nicht vorlösen will, sondern sie höchstens aus eigenem interesse löse, einige tipps wie ich das angehen würde.

- skizzier einen träger, den du für sinnvoll hältst (I-, T-, H-träger, Hohlbalken etc). das ist der ingenieurs-ansatz wo du ein wenig kreativität und ideen brauchst.
- versuch in einem vereinfachten system die beanspruchungen zu berechnen du hast hier ein system, welches völlständig bestimmt ist (6 gleichungen, 6 unbekannte).
- was du hier noch wahrscheinlich konstruieren wirst, sind fachwerke. du kannst die ganzen platten etc. als stäbe ansehen und die stabkräfte berechnen. dafür brauchst du noch keine zahlen (sprich E-modul holz), kannst ja einfach die einzelnen systeme vergleichen.
- schau dir dann die schwachstellen an bzw. dort wo das system am ehesten versagen würde und überleg dann, wie man das verbessern könnte. anschliessend nochmal neu berechnen

fürs kleben würde ich dir dann auch noch empfehlen, gut zu überlegen WIE du klebst bzw. in welche richtungen. aber das wird ja wohl "logisch" sein.


dinge wie verschiebung und verdrehung sind egal, das brauchst du nicht zu berechnen. die beanspruchung reicht.

Quoted

Original von NaikoN
okey hier die fragestellung ein wenig verdeutlicht:

es geht darum ein gebilde zu konstruieren welches bei einem eigengewicht von maximal 20N maximales traglastvermögen bereitstellen soll.
Werkstoff: Hartfaserplatte stärke 3,2 mm + pattex
(0,67m² hartfaserplatte und eine tube ausgehärteter pattex ergeben ca 20 N gewicht)
die auflager haben eine fläche von 70*70 und sind mit einem drehgelenk gelagert

systemabmessungen im anhang

Also ich finde immer noch nicht, dass du dich klar ausgedrückt hast.

- darf dein "Gebilde" beliebige Form haben, bis auf die 70x70 (mm?) Auflagefläche oben? Oder soll das ganze Quaderförmig sein?
- man muss die Platten so benutzen, insgesamt darf man maximal 0,67 m² von der Platte mit Stärke 3,2 mm verbauen?

Unter diesen Vorgaben wäre es optimal, einfach eine Platte flach hinzulegen, d.h. du hast einen Quader mit 70x70x3,2.

Sollen zusätzlich noch Maße eingehalten werden wie im Anhang, dann sehe ich zumindest die 70x70 Auflagefläche nicht - oder ist da der Kraftvektor gemeint?
Was sollen eigentlich A, B und C sein?
Und wo soll dein Gebilde möglicherweise offen sein, wo geschlossen?

Wenn es außen komplett gschlossen sein soll, dann muss man zuerst das minimal benötige Material der Oberfläche ausrechnen. Dann weiß man, wieviel Material man noch zum optimieren der Festigkeit hat.

worf. das ist ein ingenieur-problem. kein mathematisches. die probleme dieser welt sind nicht immer perfekt bis ins detail und genaustens vordefiniert

Quoted

es geht darum ein gebilde zu konstruieren welches bei einem eigengewicht von maximal 20N maximales traglastvermögen bereitstellen soll.

nicht allzu schön ausgedrückt, aber mehr oder weniger das, was es sein soll. vielleicht kann naikon ja auch nochmal die homepage des wettbewerbs/der aufgabe posten, da steht es glaub ich ausführlicher

ein bisschen realistischer denken!
die auflager hat er, die haben unterschiedliche freiheitsgrade und eine grösse von 70x70 (mm?).
es steht aber insgesamt nirgendwo, wie genau das ding aussehen muss, weil das ja die aufgabe ist! es geht darum, so einen träger zu bauen mit den vorhandenen/möglichen mitteln.


viel eher würden mich dinge interessieren wie: muss das ganze fest sein? denn solange da keine querkräfte wirken, "könntest" du ja einfach 3 säulen bauen und dann eine platte drauflegen. ohne zu kleben?

Ich will ja nur eine Aufgabenstellung, welche das problem genau bechreibt. Natürlich bekommt man es nciht notwenidgerweise gegeben, aber für sich selbst sollte man es doch erstellen. Im Zuge der Modellierung des Problems macht man sich dann Gedanken über die Freiheitsgrade.

Wenn die Maße 70x70 sind, wieso legt er dann nicht einfach nur eine Platte hin? In die Höhe bauen wird ja praktisch immer instabiler sein, als einfach nur die Platte flach auf den Boden zu legen.

Angenommen er muss eine Mindesthöhe erreichen: Kann es wirklich sein, dass ein Gebilde instabiler wird, wenn man innen Querstreben einbaut? Also das das Eigengewicht der Querstrebe sich mehr negativ auswirkt als der positive Effekt zusätzlicher "Steifheit"? Vor allem bei den genannten Parametern?

Wenn die Kraft nur in eine Richtung wirkt, dann sollte er die Platten maximal in dieser Richtung ausrichten. Je nchdem wie biegsam so eine Platte ist, kann er ja auch diagonal bauen.

Na das ist doch schon was ganz anderes. Du brauchst also eine Konstruktion mit 70x70 Stellfläche und was, dass diesen Doppelquader freilässt.

Zu den Leimfugen (2.2): Kann man die nicht einfach "nieten"? Man bohrt Löcher rein und steckt da Streifen des Materials durch, welche man auch noch verklebt.

Also ich denke zuerst sollte man die Frage klären, ob Leimen eine Schwachstelle ist und wie geleimt werden muss. Man muss also ausrechnen, wieviel die Platten beim leimen überlappen müssen, vs. einer reinen Steckverbindung, wie groß dann die Steckverbindung sein muss.

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Original von E_Mielke
wenn du allerdings zum bsp so eine konstruktion hättest zb....(kein besseres bild gefunden auf die schnelle)...dann sind 3 stützpfeiler besser bei gleichbleibender stützweite ,auch wenn sie etwas schmaler sind..muss man halt genau errechnen..^^

Das ist doch voll Bologna! ^^ war ich erst im oktober genau da wenn ich mich nicht täusche

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Original von NaikoN
falls es jemanden interessiert:

sieg mit 945kg tragkraft -> unirekord

gg

wie habt ihr nun gemacht?