Schnelldrehendes Schwungrad aus faserverstärktem Kunststoff

- 18 - Spannungsberechnung faserverstärkter Rotoren
bestehenden Rotors nach innen hinein (r < r W) abgebaut.
Die Vorspannung an der Stelle r W hat keinen
Einfluss auf den Spannungszustand des Rotors an
der Stelle r > r W. Deshalb muss die Spannungsberechnung
zuerst für jeden Teilrotor mit r ≤ r W und der
radialen Pressung bei Radius r W erfolgen, danach
werden die Spannungen über den ganzen Rotor
integriert.
Die Spannungsverteilung ergibt sich mit den Bedingungen
nach (2.2.6.) und (2.2.7.) und der Randbedingung
nach (2.3.2.). Ein Beispiel dazu ist im
Kapitel 3.3. enthalten.
2.4. Thermische Belastung
Mit dem Aushärten der Kunststoffmatrix des Composites
wird die Dimension des Bauteils fixiert. Die
meisten als Matrix verwendeten Materialien werden
vorteilhaft unter höheren Temperaturen (Epoxidharze
bei 60°-120°C) ausgehärtet. Das Bauteil wird also in
flüssiger Phase auf die Aushärtungstemperatur erwärmt
und in festem Zustand wieder abgekühlt.
Durch diese Abkühlung ergeben sich bleibende
thermische Spannungen. Diese Belastung ist um so
grösser, je grösser die Differenz zwischen der letzten
Überschreitung der Glasumwandlungstemperatur
(Temperatur beim Erstarren der Matrix) und der Betriebstemperatur
ist.
Eine zusätzliche thermische Belastung kann durch
die Betriebsbedingungen entstehen. Durch Gasreibung
sowie durch Verlustwärme der elektrischen
Maschine kann der Schwungradrotor lokal erwärmt
werden.