Schnelldrehendes Schwungrad aus faserverstärktem Kunststoff

Berechnung und Optimierung Bruchenergie - 51
5. Berechnung und Optimierung Bruchenergie
5.1. Anforderungen an das Bruchverhalten bezüglich
Sicherheit
Moderne Rotoren erreichen Umfangsgeschwindigkeiten
von 500-1’000m/s. Im Versagensfalle besteht
die Gefahr, dass sich Teile des Rotors lösen und mit
der erwähnten Geschwindigkeit tangential davonfliegen.
Rotoren aus isotropen Werkstoffen zerlegen
sich meistens in einzelne grosse Stücke mit scharfen
Kanten. Diese Bruchstücke haben dabei immer noch
eine sehr grosse Translations- und Rotationsenergie.
Die Durchdringungswirkung solcher Bruchstücke
durch ein Schutzgehäuse ist entsprechend gross. Ein
wirksamer Berstschutz bei Schleuderanlagen besteht
deshalb aus mehreren Zentimetern hochfestem Stahl
bzw. bei sehr grossen Anlagen zur Prüfung von
Dampfturbinen aus mehreren Metern hocharmiertem
Beton.
Wünschenswert wäre, dass sich der Rotor beim
Versagen in möglichst kleine, gleichmässige Teile
zerlegt, da sich dabei ein Maximum der kinetischen
Energie des Rotors in Brucharbeit umwandeln würde.
Viele davonfliegende, kleine Bruchstücke mit kleiner
kinetischer Energie beanspruchen das Schutzgehäuse
auch wesentlich gleichmässiger, und damit kontrollierbarer,
als einzelne grosse Trümmer mit hoher