Schnelldrehendes Schwungrad aus faserverstärktem Kunststoff
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- 52 - Berechnung und Optimierung Bruchenergie<br />
Bewegungsenergie. Aus ballistischen Untersuchungen<br />
verschiedener Schutzmaterialien [Laib80] sind neben<br />
der kinetischen Energie als wesentliche Einflussfaktoren<br />
die Aufprallfläche, Härte und Scharfkantigkeit<br />
des Projektils bekannt. Zudem ist die Ausdehnung<br />
der Bruchstücke ebenfalls sehr entscheidend.<br />
Im folgenden wird am Beispiel einfacher Modellüberlegungen<br />
die optimale Bruchstückform hergeleitet.<br />
Die kinetische Energie eines ringförmigen Rotors beträgt<br />
( )<br />
1 2 1 2 2 2<br />
Ekin = Jω = m ra+ riω<br />
(5.1.1.)<br />
2 2<br />
Wenn man die eigentliche Brucharbeit vernachlässigt,<br />
kann man mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes die<br />
Aufteilung der Rotorenergie in reine Translationsund<br />
Rotationsenergie der Bruchstücke mit der Ausdehnung<br />
α herleiten (Bild 16).<br />
r S α<br />
Bild 16 Aufteilung eines Rotors in einzelne Bruchstücke<br />
r i<br />
r a
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