Hier geht aber vieles durcheinander! Fangen wir mal bei den Einheiten an: Man rechnet nicht in bar und kg - sondern mit N und N/mm" (Newton und Newton pro Quadratmillimeter) oder kN, MN. Die Einheit "bar" bezieht sich auf dagegen Luftdruck. Dann werden hier Normalkräfte und Querkräfte munter durcheinander gewirbelt. Bei einem Zylinder kann man nicht die halbe Mantelschale als "Dach" bezeichnen. Und vor allem kann man den Druck dann nicht über eine Rechteckfläche beziehen, weil er ja konzentrisch immer vertikal zur Mantelfläche wirkt. Ein Zylinder ist nicht die optimale Form für so ein Tauchboot, sondern eine Kugel, weil dort nur Normalspannungen in der Hülle auftreten. Bei einem Zylinder entstehen über die Länge gesehen aber Biegespannungen, die größer werden, je länger der Zylinder wird. Deswegen baut man abschnittsweise Verstärkungsringe ein, wenn man beispielsweise ein langes U-Boot baut. Der Druck von der Kappe auf den Zylinderring - der ist also völlig unproblematisch. Durch die Halbkugelform wirkt der als reine Normalkraft in Längsrichtung der Zylinder-Mantelschale. Problematisch bei einem Boot wie der Titan sind die Übergänge, wenn beispielsweise das Material wechselt. Unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten, verschiedene Elastizitäten und auch der Kleber sind ein Gefahrenpotential.
Mit bar, cm² und kg kann man schon rechnen. Es ist zwar nicht formal richtig, aber es kommt trotzdem fast das Gleiche raus, als würde man mit Pa, m² und N rechnen. Formal setzt man einfach bar ≡ 1kg/cm². Das Kraftmassenäquivalent = Kraft / 9.81m/s² = x Pa * y m² / (9.81m/s²) = 10^(-5) Pa/bar x' bar * 10^4 y' cm² = x' bar * y' cm² 1/0.981 Pa s² / (m bar). Also ein numerischer Umrechnungsfaktor von fast genau 1. Und was die Querkräfte betrifft: Ich bin mir nicht 100% sicher, aber ich denke man kann mit den Komponenten der Normalenkräfte parallel zur Draufsicht rechnen, was dem Rechnen mit der Drauffläche x Druck entspricht.
Ja, natürlich kann man das auch so rechnen. Im Laufe der Zeit haben sich halt die Normen und Regeln immer wieder verändert. Eigentlich ist das ein gewisser Bürokratismus, der aber nur der Gleichschaltung dient.
@@andreabc1469die Kräfte wirken durchaus gegeneinander, aber das reduziert ja nicht den Druck auf das Material. Als grobe Abschätzung der (minimal zu erwartenden) Kräfte halte ich die Vorgehensweise für passend.
Alles richtig geschildert. Ich bin Ingenieur für Flugzeugbau und habe bei der Berechnung und Produktion von CFK-Bauteilen mitgewirkt und auch diverse Schadensfälle gesehen. CFK ist super bei Zugbelastung, aber nicht bei Druckbelastung wie hier. CFK ist ein inhomogener Werkstoff, der zwar sehr zugfest ist, aber als Hohlkörper nicht sehr druckfest. Anders als bei Metall werden Schäden bei CFK außerdem nicht durch langsame Verformung anzeigt, sondern es versagt urplötzlich (kracks!). Ich wäre nie und nimmer in diese Konstruktion eingestiegen. Ganz schlechte Materialauswahl. Warum haben die nicht einfach Edelstahl genommen?
Bin zwar kein Ingenieur, aber ich hätte dem CFK auch nicht vertraut - oder der Klebestelle, die ja rein stumpf aufeinander geklebt war. Und EBEN weil CFK oder GFK eben schlagartig bricht. Was ich mich nur frage, wieso man da CFK genommen hat, und nicht einfach die ganze Konstruktion aus Titan oder Stahl gebaut hat - wg. Gewicht oder Kosten? Gewicht sollte ja bei einem U-Boot eher eine sekundäre Rolle spielen. Und warum, hat man nach den jeweiligen Tauchgängen (wo es sogar bei einer der letzten ein Knallgeräusch gegeben haben soll), dann nicht mal die Hülle und Klebestelle geprüft - es musste doch klar sein, dass das Material bei jedem Tauchgang schwer belastet wird und sich ändern kann. Wie auch immer - ich wäre mit dem Ding nicht getaucht, für mich ist das quasi ein Zeit-Roulette-Spiel mit dem Tod gewesen - also weitgehend vorhersehbar.
meiner meinung nach wirkt der druck überall gleich. daher ist nach meinem verständnis die aufteilung in dach und kuppel falsch... vielleicht kann mich ja jemand, incl Clevermato eines besseren belehren...
Ja korrekt...der Außendruck des Wassers drückt mit 400 bar gleichmäßig von außen, senkrecht auf die gesamte Oberfläche des U-Bootes..Vermute mal, das der "Ring" der den Zylinder mit der Kuppel verbindet, das diese Verbindung nicht gehalten hat, (infolge der wechselnden Belastungen: mehrfaches auf- und abtauchen) sich Haarrisse gebildet haben und diese beschädigte "Ring"- Verbindung somit infolge der "Abscherkraft" kollabiert ist...und das war es dann leider für die Besatzung...
1985 begann ich mit Kanu-Slalom und habe seit Winter 86/87 mit Kevlar und Carbon Werkstoffen zu tun, zuvor nur mit Glasfaser. Alles richtig was Du beschreibst und ich hätte mich niemals da reingesetzt? Haben die das Ding wirklich so gebaut? Unglaublich!!!
Der Druck auf den Tubus ergibt sich aus der Querschnittfläche selbiger, da die Sphäre den Druck Radial aufnimmt und nur die Flächenpressung übrig bleibt. Dieser Druck wiederum wird auf die Fläche zwischen Kalotte und Tubus übertragen, somit auf eine deutlich kleinere Fläche, womit die Flächenkraft steigt. Ich rechne das jetzt nicht besonders aus. Auch können CFaser gut Zugkräfte aufnehmen, jedoch bei Druck ergibt sich ein Lagenversatz (bis zur Delaminierung und somit Zerstörung des Gefüges), was somit alleinig das Harz zur Druckaufnahme relevant und übrig bleibt. Folglich: Innendruck ist kein Problem, Druck von Außen ein Risiko. PS: eine Interessante Erklärung.
Sehr gut erklärt. Als Ursache könnte ich mir die Kosten und Gewicht des Tauchbootes vorstellen. Wobei eine Sandwich Bauweise immer ein Risiko birgt sei es das gefüge oder die verbindung zu den anderen Werkstoffen nicht da ist. Hätte man nach jeden Tauchgang das Boot komplett alle Teile Abgebaut und die Schweissnähte und Werkstoffe geprüft oder/ und ersetz würden der Baufehler für alle sichtbar sein. Hier haben wohl mehrere an der Konstruktion der Tauchbootes versagt.!
Deine ganze Rechnung stimmt so nicht, die Kraft auf den GFK-Körper wirkt der Kraft von den Kappen teilweise entgegen. Das ist ungares Zeug was Du hier vorstellst
Hallo, haben sie die Herstellung des Zylinders gesehen? Die Fasern verlaufen längsseits zum Ring. Sie treffen nicht im 90 Grad Winkel auf dem Ring auf. Ihr Modell mit dem Holz kann so nicht stimmen.
Nettes Gedankenspiel über die Wirkung von Kräften im Fall der Titan. Beim Faservergleich meine ich jedoch einen Fehler zu erkennen: Die Fasern des Laminats verlaufen entlang des Umfangs der Röhre, nicht in Längsrichtung. Somit liegt der immense Druck der Halbkugeln über die Titanringe quer zu den Fasern des Laminats, welches in diese Richtung vermutlich weniger standhält als senkrecht zur Faser. Jedenfalls ist das bei Holz so.
Stimmt so nicht. Zitat Wikipedia: Der Rumpf wurde dementsprechend aus 480 Lagen von unidirektionalen Prepreg-Kohlenstofffaser/Epoxidharz-Gelegen in axialer Richtung und nass in Epoxidharz gewickelten Kohlenstofffasern in Umfangsrichtung hergestellt. Anschließend wurde der Zylinder in Folie verpackt und sieben Tage lang in einem Autoklaven bei 137 °C ausgehärtet. Der Rumpfzylinder hatte keinerlei Durchbrüche.[7] Der Rumpf war mit einem akustisch arbeitenden System zur Überwachung der strukturellen Integrität ausgestattet, Oceangate hatte im Jahre 2018 hierzu ein Patent angemeldet.[17]
Woher wisst ihr etwas über den Faserverlauf der Kapsel??? Kenn ich da etwas aus und vermutungen ohne Ahnung sollte man sich sparen.Alles Auslegungssache. und die Art de Faser usw wird auch nicht erwähnt. Gruss
@@darthvader100878 Der Vergleich zum Holz passt nicht zu 100% da man zur Erhöhung der Festigkeit keine Einzelfasern sondern Gewebe verwendet. Aber die Gewebelagen bei der Röhre liegen wie die Jahresringe beim Baumstamm. Hier delaminieren also nicht wie beim Holz einzelne Fasern sondern umlaufende Geweberinge, Kriecht das Wasser nun nach und nach einige Schichten tiefer, sinkt die wirksame Dicke der Röhre bis es kracht.
@@tubybubi Hab nirgends was von Holz gesagt ;) Meinte schon CFK Gewebe bzw Gelege. Das ist auslegungssache wie man die Fasern ausrichtet.Und die Lagen werden bestimmt nicht nur rundrum gewickelt, sonder auch längs nen paar eingebracht um die gewickelten zusammenzuhalten. Aber im Detail weis es Keiner und deshalb sind das allles Mutmassungen. Baue selber Bauteile aus CFK und nicht aus Holz. Zusätzlicht gibt es auch viel verschiedene Fasertypen in unterschiedlichen Filamenten und gelege und gewebetypen. Auch Hybrid mit anderen Fasern. Manchmal kann man echt nur den Kopf schütteln über Halbwissen. MFG
Der Druck kommt gleichmäßig von allein Seiten. Um die Kraft zu berechnen, die senkrecht auf eine Längsachse des Rohres wirkt darf aber nur der senkrechte Druckvektor in die Rechnung eingehen. Die Form des Druckkörpers spielt dabei tatsächlich keine Rolle.
Wenn du z.B. 10 Meter tief tauchst, wirkt der Wasserdruck auf dich von allen Seiten gleichmäßig. Das liegt daran, dass Flüssigkeiten wie Wasser den Druck isotrop, also in alle Richtungen, gleichmäßig übertragen. Konkret heißt das: Von oben drückt das Wasser auf dich,von unten kommt auch ein Druck,und ebenso von allen Seiten um dich herum. @@ericheinfalt2397
3:35 bin zwar kein Physiker, aber der Druck von 8.8 Mio Kg wirkt nicht zur Gänze auf den Ring. Es handelt sich um eine Kugel und nicht um eine Fläche im 90° Winkel
Manchmal ist uns die Physik und die Mathematik gnädig und Probleme lassen sich sehr schön vereinfachen. Betrachte ich ein kleines Stück der Oberfläche und integriere die senkrechten Kraftvektoren, dann reduziert sich das Problem tatsächlich auf eine 90° Fläche, ganz egal ob wir eine Kugel, eine Pyramide oder einen Kaktus oben drauf setzen. Somit ist die Berechnung über eine einfache Formel möglich und korrekt.
@@busted-sf2809 Warum? Alle externen Druckkräfte addieren sich zu einem von Null verschiedenen Vektor zusammen. Die internen Druck und Scherrkräfte im Körper dagegen, egal wie kompliziert deren Verteilung ist, wirken auf die einzelnen Elemente des Körpers und addieren sich somit nach außen zu Null. Somit bleibt nur die äußere Kraft, welche sich, wie von Clevermato beschrieben, ergibt, und auf den Ring wirkt. Habe ich irgendwo einen Denkfehler drin?
Es gab vorher schon knacken. Wie beim Muskelfaser Riss. Nur heilt Kohlenfaser nicht. Aufzeichnung zeigten das die Hülle nach den lauten Knacken beim 76 Tauchgang nicht mehr in die Urspungform zurück ging.
hat das dem Mr. Stockdon Rush denn niemand vorher so erklärt? Vor 20 bis 30 Jahren habe ich mal was von einer Tauchkugel gelesen. Die hatte eine Wandung von 12 cm Titan und nur eine Person ist damit in den Marianengaben bis auf ca. 7000m hinabgetaucht. Und aufgetaucht ist er auch wieder.
Klugscheissmode an: Es war am 23.01.1960 mit dem Tauchboot "Trieste" in dem Jacques Piccard und Don Walsh als erste Menschen das Challenger Deep (ca. 10.984m) erreichten. Die Tauchkugel war eine echte Stahlkugel und wurde von der Fa. Krupp in Essen gebaut, deshalb kamen die Beiden auch wieder lebend an die Oberfläche :-) Das Rohr der Titan aus Kohlefaser ist m.M. nach ein NoGo und war zum kaputtgehen gebaut. Wer da eingestiegen ist der hat wirklich in Physik gepennt.... Klugscheismode aus.
Jacques Piccard ist zusammen mit Don Walsh 1960 in der "Trieste" bis auf den Grund des Marianengrabens im sog. "Challengertief" getaucht (knapp 11.000 m unter der Meeresoberfläche). Der Druckkörper des Tiefseetauchboots war aus Stahl mit 12,7 cm Wandstärke, Durchmesser 2,16 m, und wurde von Krupp in Essen gefertigt. Eine Probeguss steht in Deutschen Museum in München (sollte man sich unbedingt anschauen, wenn man mal da ist). Aus Titan ist der Druckkörper des DSV "Limiting Factor" mit einer Wandstärke von 90 mm, Innendurchmesser 1,5 m. Mit diesem Tiefseetauchboot ist Victor Vescovo ab 2018 zum jeweils tiefsten Punkt aller 5 Ozeane getaucht u.a. auch im Marianengraben. Dann gibt es noch die "Deepsea Challenger", mit der James Cameron 2012 ebenfalls zum "Challengertief" getaucht ist. Der Drukkörper besteht hier aus 64 mm dickem Stahl, Innendurchmesser 1,1 m.
bei aller Liebe… schöne 3D Darstellung aber die Physik wird leider völlig falsch dargestellt… da drückt kein Gewicht von oben usw. Wie leider so oft in Erklärvideos gibt es keinen Reviewer… der dann verhindern könnte das falsche Dinge veröffentlicht werden. Bitte ein bisserl mehr nachdenken beim nächsten Video…
Sie haben völlig Recht, das Gewicht des Wassers erzeugt einen Druck der von allen Seiten wirkt. Ich zeige in der Darstellung die entstehenden Kräfte entlang einer frei gewählten Achse. Die Kräfte entstehen natürlich entlang aller Achsen, sprich ich könnte den Schnitt an beliebiger Stelle ansetzen. Das ich hier die Kräfte von oben berechne ist nicht damit zu verwechseln, dass hier nur ein Gewicht von oben wirken würde. Falls der Eindruck entstanden ist, dann habe ich das hier hoffentlich ausgeräumt.
Die einzelne Faser ja, bei einem Bauteil nein. Da hört man vor dem kompletten Versagen einzelne Fasern reißen und vor allem die Matrix knirschen und knacken.
@@ivomueller5764 Problem ist eben nur, dass Dir das in 4000 Meter Wassertiefe nicht mehr viel bringt - kann ja gut sein, dass man da Sekunden oder Minuten vor der Implosion dann noch was gehört hat - aber "mal kurz auftauchen" ist da halt eben nicht. Und das wäre auch DER Grund gewesen, wieso ich nicht in einem CFK in so eine Tiefe abgetaucht wäre - oder eben wegen der Klebe / Verbindungsstelle zum Titanring.
Kann man diese Erkenntnisse auch auf die CFK Tanks in Wasserstoff /Brennstoffzellen PKWs übertragen, oder hat hat da andere Erkenntnisse weil da der Druck innen ist?
Die Physik gilt immer. natürlich sind bei Drücken von innen andere Konstruktive Rahmenbedingungen zu beachten weil hier das Material ja nicht auf Druck sondern auf Zug belastet wird. Bei H2 muss man zudem noch auf ein Material achten welches die Diffusion des Gases verhindert. Ein Tank ist aber generell unkritischer weil man ihn ja mit einem Sicherheitsventil gegen Überdruck absichern kann.
Das Ziel von Clevermato liegt unter anderem darein, dass kritische Denken auf Basis von First Principle zu fördern. Leider gelingt mir das nicht immer. Wie wir hier sehen, verheddern sich leider viele Menschen immer noch in analogem Denken. Mit anderen Worten, dann erhellen sie uns doch bitte und berechnen das Hüllenintegral (sofern sie dazu imstande sind). Sie werden feststellen, dass ich im Recht bin. Die Kraft auf der Querschnittsfläche lässt sich auch ohne Hüllenintegral auf Basis der projizierten Fläche exakt berechnen, siehe Physik zu den Magdeburger Halbkugeln.
Naja die Kräfte wirken von allen Seiten gleich weil Flüssigkeit eben sie wirken diametral und komplementär zur Mitte Aber natürlich Kürze sich die radialen Kräfte wieder raus so dass man bei einer Symmetrie von einer doppelseite von jedem Punkt diese flächenäquivalenz und diese druckverhältnisse hat
sry- aber das ist eine astreine Milchmädchenrechnung. wenn 400 bar /cm² auf die aussenhülle des körpers einwirken, dann wirkt diese kraft an jeder stelle gleich groß. sie können nicht einfach die einwirkende kraft mit der oberfläche multiplizieren. das hieße im umkehrschluß: kleiner körper= kleine kräfte , großer körper= große kräfte....aso je größer das tauchboot wäre- desto größer wär der druck in gleicher tiefe. die kraft von 400bar wirkt (in diesem beispiel) auf jeden cm² der hülle gleich stark ! wieso das unglück passiert ist wird man wohl nie genau feststellen können. am wahrscheinlichsten wären materialermüdungen oder konstruktionsfehler- eventuell auch fehlerhafte teile/zusammenbau des bootes.
Richtig erkannt aber ich wollte die Kraft berechnen, die senkrecht auf den Querschnitt wirkt. Dann muss vom Kraftvektor eben nur der senkrechte Teil betrachtet werden.
Das Tauchboot wurde nie zugelassen. Der Besitzer der Firma hatte keine Expertiese und keine Leute eingestellt die diese hatten, bzw. Die sind weggegangen weil sie ignoriert wurden.
Wenn man die Kommentare liest, nicht ganz fair, finde ich. Zunàchst einmal hat das Teil einige Tauchgànge hinter sich. Also befinden wir uns im Grenzbereich, und nicht vóllig daneben. Mit der jetzigen Erfahrung empfehle ich neu bauen, und mit jeder Serie wird es besser. Testen an Land, auch Úberlastung. 5000 bar kann man ohne weiteres simulieren. Im Verhaltnis zu einer Serienfertigung , kommen die Kosten wieder rein.
Ehrlich gesagt, bezweifle ich Deine Berechnungen etwas - also in der Luft ja, aber im Wasser?? Spielt aber wie wir wissen, keine Rolle mehr. Nur Kohlefaserverbund mit Titan zu kombinieren, finde ich auch "sportlich" - dazu hatte der Ring ja keine "Vertiefungen, also war nur so aufgeklebt. Und ich denke, das waren schon mehr als ein paar µM wo sich das Material aufgrund der Temperaturunterschiede (25++ Grad zu ca. 4 Grad in der Tiefe) und eben dem Druckunterschied Oberfläche 1000 mBar zu 400 Bar dann ergeben haben. Wird aber wohl keiner dann in der Tiefe noch nachgemessen haben. Nur habe ich gehört, dass bei einem der letzten Tauchgänge, es beim Auftauchen wohl schon ein Knallgeräusch gegeben haben soll. Für mich war es eigentlich nur eine Frage der Zeit - zumal da die Titan nach den Tauchgängen nie "geprüft" wurde, ob Schäden am GFK oder der Klebestelle entstanden sind. Mit Sicherheit wäre ich mit der Konstruktion da nicht getaucht - da denke ich dass der Mensch sich ZU SEHR auf Kleber oder moderne Materialien verlässt - was in diesem Fall wie man gelernt hat, ja dann auch ins Auge ging. Am Schlimmsten finde ich aber die Familie, die ja die Firma verklagen will - dabei war es in meinen Augen für die Teilnehmer VORHER schon klar, welches Risiko man damit eingeht. Ich springe ja auch nicht aus dem 11. Stockwerk, und beschwere mich danach, dass ich nicht mehr lebe 🙂
Großartig! Ich hab die Pfeil-Zahlen-Geometrie-Grafiken mit meinem Salzstreuer, der Pfeffermühle und drei Chromchorken nachgestellt. Nach intensiver Nachberechnung in meinem Stammtisch kommen wir alle zum gleichen Ergebnis: Es gibt Themen mit denen man nicht unbedingt, auf Teufel komm raus, Klicks generieren muss. Erst recht nicht wenn man so wenig Ahnung von der Materie mitbringt.
Die Hauptintention von Clevermato besteht darin, kritisches Denken zu fördern und komplexes Wissen der Allgemeinheit vermittelbar zu gestalten. Es freut mich, dass sie und ihre Stammtischkollegen das Gefühl haben, die Physik die ich dargestellt habe zu verstehen. Das werte ich als Erfolg. Wissen lässt sich eben nicht immer streng nach Lehrbuch vermitteln, sondern vielmehr durch den Blick über den Tellerrand (oder bei ihnen der Salzstreuer). Schade ist allerdings, dass sie keine qualifizierten Fragen dazu stellen oder substantielle Kritik üben, diese könnte ich dann beantworten. Mit einem Salzstreuer einer Pfeffermühle und 3 (was sind eigentlich Chromkorken?) wird es jedenfalls schwierig mein Video zu widerlegen. Im Grunde geht mir ihr Kommentar am … vorbei aber es gibt hier tatsächlich Menschen, die im Gegensatz zu ihnen und ihren geschätzten Stammtischkollegen etwas lernen möchten und das wird durch solche Kommentare torpediert. Und bitte ersparen sie uns den Hinweis, dass sie einen Dr. Titel besitzen oder „wissenschaftlich“ arbeiten, dann erspare ich ihnen auch meinen akademischen Werdegang und die Dr. Arbeiten die ich erfolgreich widerlegt habe. Also entweder stellen sie eine qualifizierte Frage oder sie widerlegen die Rechnung und das Video oder sie belassen ihre … Kommentare bei ihrem Stammtisch wo sie hingehören.
also die kommentare von wegen der creator würde nix verstehen sind unterirdisch. setzen sechs. zudem: wer in so ein ding einsteigt, und sich des risikos nicht bewusst ist, gehört in die selbe gruppe. selber schuld.
Ich denke das die Idee schon gut ist, es dürfen eben keine Belasteten Fasernenden enstehen. Fasern quasi umlegen, Klebeflàchen zum Titanring entsprechend groß gestalten. Innenverrippung mit einarbeiten....Titanring strukturieren, um große Oberflächen und Formschlússigkeit zu erreichen. Nur so eine Idee....
Das habe ich mich auch gefragt. Ich denke wenn das Kohlefaser Rohr von dem Titan Uboot aus hochfestem Stahl oder Titan mit 15 cm Wandung wie die beiden Halbkugeln an den Seiten gewesen wären, hätte der Druckkörper das wohl eher ausgehalten. Die Fenster aus Plexiglas waren wohl auch nicht der Bringer, so wie das ganze Teil zusammen geschustert gewirkt hat.
Sehe ich genauso. Bin totaler Laie auf diesem Gebiet. ( Marketing - Experte 🤣 ) Bin sehr beeindruckt von dem Knowhow in den Kommentaren. Aber warum hat man dieses Ding nicht aus Stahl ( Krupp - Stahl 😅 ) oder Titan gebaut? Nur wegen der Kosten? Nb . Wäre nie im Leben ( sic! ) in so eine Plastik - Kiste eingestiegen. Vom Marketing Standpunkt aus, war Mr. Rush ein Genie. Aber vielleicht auch ein Mörder.
Die Beispielrechnung bezog sich auf einen Querschnitt. Der Druck oder die Kraft wirkt aber gleichmäßig auf alle Querschnitte. Würde ich den Körper von der Seite anschneiden würden im Ergebnis die gleichen Kräfte wirken.
Ich komme auf andere Zahlen: Durchmesser des Druckkörpers: 168 cm, Länge nur des zylindrischen Teils: 254 cmE Eine Kugel mit einem Durchmesser von 168 cm hat eine Oberfläche von 88.668 cm², multipliziert mit 4.000 kP/cm² ergibt eine Kraft von 354.673.244 kP (rund 354 Mio. kP). Pro Halbkugel also ca. 177 Mio. kP. Der zylindrische Teil hat eine Oberfläche von 134.058 cm², multipliziert mit 4.000 kP/cm² ergibt eine Kraft von 536.232.167 kP (rund 536 Mio. kP). Die Einheit kg ist plakativ, aber Quatsch, hier geht´s um Kräfte, nicht um Masse.
egal woran es hier gelegen hat. ist scheiße gelaufen und die berechnungen hinsichtlich der zu erwartenden belastungen waren offensichtlich falsch. material ermüdung wurde wohl auch nicht berücksichtigt. und eine nur 2,5 fache sicherheit? ich hätte 5 fach erwartet!
Mein Golf TGI hat auch CFK-Tanks, der Innendruck beträgt bis zu 250 bar, und die Wandung ist garantiert keine 5 Zoll dick oder auch nur 2,5 Zoll. Die heute gebräuchlichen Gasflaschen (z. B. für Sauerstoff oder Argon zum Schweißen) werden mit 300 bar gefüllt und sind auf den 1,5-fachen Prüfdruck ausgelegt. Durchmesser 229 mm, Länge 1535 mm, wobei ich den Eindruck habe, dass die Länge eher 1,70 m ist. So eine Pulle wiegt um die 100 kg Wer Lust hat, kann ja mal die Materialstärke des Stahls ausrechnen. So groß ist der unterschied zu 400 Bar dann auch nicht, wobei eine Gasflasche ein laienbedienbares Produkt ist, mit dem auch schon mal etwas robuster umgegangen wird.
@@georgwillmann1616 Gasflaschen: Behälter = Stahl oder Aluminium (Luftflaschen für FW / Taucher auch CFK), Ventil meistens Messing. Auto: Ventilanschluss ist aus Metall.
@@barfu2954 D.h. du hast einen Vergleich zwischen "Druckbehältern" gemacht, bei denen zum einen Überdruck von innen anliegt und nur die Anschlüsse aus anderen Materialien bestehen und zum anderen Druck von außen anliegt und deren kompletter Druckkörper, wie im Video beschrieben, aus gemischten Materialien hergestellt ist. Welchen Unterschied Über- oder Unterdruck bei Behältern ausmacht, kannst du an den aus dünnstem Plastik hergestellten PET Flaschen sehen. Diese halten problemlos dem Überdruck des kohlendioxidhaltigen Getränkes stand, können aber nicht mal den Druck aushalten, um den Schraubverschluss bei leerer Flasche zu öffnen. Mir ist also schleierhaft, was du uns mit den Vergleichen mit deinem Golf-Tank und mit den Gasflaschen sagen wolltest.
Eine nicht wirklich zusende gedachte Herangehensweise!!Basiert leider auf Überlegungen die final nicht ganz richtig sind !Und dann zum Ende noch die falsche Annahme der Laminatrichtung !Der zylindrische Teil war aus "cF Rovings"gewickelt was dann am Ende das Holzmodell als komplett falsch entlarvt !!Zu viele Fehler um der ganzen Herleitung einen ernsthaften seriösen Rest erhalten!
@@berniausdemkohlenpott495 so stimmt die Rechung. 1 bar pro 10 Meter Wasser + 1 bar für die Atmosphäre. Ergibt bei 4000 Meter Tiefe 401 bar und nicht 500. Wenn man es ganz genau haben will muss man noch dern aktuellen Luftdruck aufgrund der Wetterlage berücksichtigen und die Entfernung vom Erdmittelpunkt, weil der Druck ein Folge der Gravitation ist und diese abhängig von der Entfernung zum Erdmittelpunkt ist. ;) Will man das ganze noch in "Gewicht" darstellen, dann muss man noch wissen, dass Salzwasser ca. 3% dichter und somit schwerer als Süsswasser ist. Die Wasserdichte ist dazu auch noch temperaturabhängig. Süsswasser ist bei ca. 4 Grad am schwersten. Trotzdem stimmen die Berechnungen soweit, dass man eine Vorstellung der enormen Kräfte hat, ob das am Ende die eine Tonne mehr oder weniger ist, hätte bei einer 2,5 fachen Sicherheit keine Rolle gespielt - wenn die Konstruktion per se richtig gerechnet worden wäre.
DU LIEBER GOTT. Ich hab' in der Mitte abgeschaltet. Wenn Hobby-Ingenieure mit physikalischen GRUNDKENNTNISSEN versuchen, hoch komplexe Zusammenhänge zu erklären ..... kommt SOLCH EIN VIDEO dabei raus. Ich hab' zwar keine Ahnung von dieser komplexen Materie, aber DU AUCH NICHT !!
Habe mir das Video ein paar Minuten angeschaut: Stuß! Da gehen doch Kraft, Druck und Gewicht munter durcheinander! Ärgerlich! Physiklische Begriffe sollte man doch nicht durcheinanderwerfen.
Der Zusammenhang zwischen Druck, Gewicht und resultierende Kräfte ist in der Physik klar definiert. Aber ich gebe ihnen insofern recht, Hektopascal anstelle von Bar wäre noch präziser gewesen, spielt für das Endergebnis aber keine Rolle. An welcher Stelle haben sie Verständnisprobleme ?
Die hier präsentierte Gewichte sind Kraftäquivalente. 9.81 N also rund 10 N entsprechen der Gewichtskraft von 1 kg. Und Druck und Kraft wurden überhaupt nicht durcheinander geworfen. Sie wurden hier stehts mit Fächen umgerechnet.
Vermeiden können, du sagst im Video. Ein unsicheres Tauchboot war es, wer da einstieg hat Russisch Roulette gespielt. Es gabe früher schon viele Probleme bei Tauchgängen. Kein Mitleid für die 5
Kein Mensch hat es verdient sein Leben zu verlieren ... Mitleid ist da schon angebracht. Allerdings gab es ja im Vorfeld schon sehr kritische Stimmen zu diesem Tauchboot ... und tatsächlich ist es schon verwunderlich, dass niemand eingeschritten ist und z.B. OceanGate eine maximale Tauchtiefe vorgeschrieben hat. Auch eine Zertifizierung eines solchen Bootes ist nicht vorgeschrieben. Wenn man weiter recherchiert, dann war wohl dieser Mr. Rush mehrmals darauf aufmerksam gemacht worden, dass sein Boot unsicher gewesen sei. Ich befürchte, dass hier Gewinn vor Sicherheit ging ... da stimme ich zu, da hört das Mitleid dann auf.
Hier geht aber vieles durcheinander!
Fangen wir mal bei den Einheiten an: Man rechnet nicht in bar und kg - sondern mit N und N/mm" (Newton und Newton pro Quadratmillimeter) oder kN, MN. Die Einheit "bar" bezieht sich auf dagegen Luftdruck.
Dann werden hier Normalkräfte und Querkräfte munter durcheinander gewirbelt. Bei einem Zylinder kann man nicht die halbe Mantelschale als "Dach" bezeichnen. Und vor allem kann man den Druck dann nicht über eine Rechteckfläche beziehen, weil er ja konzentrisch immer vertikal zur Mantelfläche wirkt.
Ein Zylinder ist nicht die optimale Form für so ein Tauchboot, sondern eine Kugel, weil dort nur Normalspannungen in der Hülle auftreten. Bei einem Zylinder entstehen über die Länge gesehen aber Biegespannungen, die größer werden, je länger der Zylinder wird. Deswegen baut man abschnittsweise Verstärkungsringe ein, wenn man beispielsweise ein langes U-Boot baut.
Der Druck von der Kappe auf den Zylinderring - der ist also völlig unproblematisch. Durch die Halbkugelform wirkt der als reine Normalkraft in Längsrichtung der Zylinder-Mantelschale.
Problematisch bei einem Boot wie der Titan sind die Übergänge, wenn beispielsweise das Material wechselt. Unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten, verschiedene Elastizitäten und auch der Kleber sind ein Gefahrenpotential.
Mit bar, cm² und kg kann man schon rechnen. Es ist zwar nicht formal richtig, aber es kommt trotzdem fast das Gleiche raus, als würde man mit Pa, m² und N rechnen. Formal setzt man einfach bar ≡ 1kg/cm². Das Kraftmassenäquivalent = Kraft / 9.81m/s² = x Pa * y m² / (9.81m/s²) = 10^(-5) Pa/bar x' bar * 10^4 y' cm² = x' bar * y' cm² 1/0.981 Pa s² / (m bar). Also ein numerischer Umrechnungsfaktor von fast genau 1.
Und was die Querkräfte betrifft: Ich bin mir nicht 100% sicher, aber ich denke man kann mit den Komponenten der Normalenkräfte parallel zur Draufsicht rechnen, was dem Rechnen mit der Drauffläche x Druck entspricht.
Ja, natürlich kann man das auch so rechnen. Im Laufe der Zeit haben sich halt die Normen und Regeln immer wieder verändert. Eigentlich ist das ein gewisser Bürokratismus, der aber nur der Gleichschaltung dient.
Die Kraft (der Druck) wirkt nicht auf die Kuppel oder das „Dach“, sondern auf JEDEN Quadratzentimeter der Oberfläche!
deshalb stimmt der ganze Film auch nicht, der Druck auf die Hülle wirkt der Kraft auf die Kappen teilweise entgegegen
Absolut Richtig! Die hier erklärte Vorstellung (Berechnung) ist absolut falsch!
@@andreabc1469die Kräfte wirken durchaus gegeneinander, aber das reduziert ja nicht den Druck auf das Material. Als grobe Abschätzung der (minimal zu erwartenden) Kräfte halte ich die Vorgehensweise für passend.
Wenn das so einfach wäre ...
Alles richtig geschildert. Ich bin Ingenieur für Flugzeugbau und habe bei der Berechnung und Produktion von CFK-Bauteilen mitgewirkt und auch diverse Schadensfälle gesehen. CFK ist super bei Zugbelastung, aber nicht bei Druckbelastung wie hier. CFK ist ein inhomogener Werkstoff, der zwar sehr zugfest ist, aber als Hohlkörper nicht sehr druckfest. Anders als bei Metall werden Schäden bei CFK außerdem nicht durch langsame Verformung anzeigt, sondern es versagt urplötzlich (kracks!). Ich wäre nie und nimmer in diese Konstruktion eingestiegen. Ganz schlechte Materialauswahl. Warum haben die nicht einfach Edelstahl genommen?
Bin zwar kein Ingenieur, aber ich hätte dem CFK auch nicht vertraut - oder der Klebestelle, die ja rein stumpf aufeinander geklebt war. Und EBEN weil CFK oder GFK eben schlagartig bricht.
Was ich mich nur frage, wieso man da CFK genommen hat, und nicht einfach die ganze Konstruktion aus Titan oder Stahl gebaut hat - wg. Gewicht oder Kosten? Gewicht sollte ja bei einem U-Boot eher eine sekundäre Rolle spielen.
Und warum, hat man nach den jeweiligen Tauchgängen (wo es sogar bei einer der letzten ein Knallgeräusch gegeben haben soll), dann nicht mal die Hülle und Klebestelle geprüft - es musste doch klar sein, dass das Material bei jedem Tauchgang schwer belastet wird und sich ändern kann.
Wie auch immer - ich wäre mit dem Ding nicht getaucht, für mich ist das quasi ein Zeit-Roulette-Spiel mit dem Tod gewesen - also weitgehend vorhersehbar.
meiner meinung nach wirkt der druck überall gleich. daher ist nach meinem verständnis die aufteilung in dach und kuppel falsch... vielleicht kann mich ja jemand, incl Clevermato eines besseren belehren...
Ich denke deine Meinung bekommt eine große zusstimmung - würde so gegen 99.99% tendieren 😉
Ja korrekt...der Außendruck des Wassers drückt mit 400 bar gleichmäßig von außen, senkrecht auf die gesamte Oberfläche des U-Bootes..Vermute mal, das der "Ring" der den Zylinder mit der Kuppel verbindet, das diese Verbindung nicht gehalten hat, (infolge der wechselnden Belastungen: mehrfaches auf- und abtauchen) sich Haarrisse gebildet haben und diese beschädigte "Ring"- Verbindung somit infolge der "Abscherkraft" kollabiert ist...und das war es dann leider für die Besatzung...
1985 begann ich mit Kanu-Slalom und habe seit Winter 86/87 mit Kevlar und Carbon Werkstoffen zu tun, zuvor nur mit Glasfaser. Alles richtig was Du beschreibst und ich hätte mich niemals da reingesetzt?
Haben die das Ding wirklich so gebaut? Unglaublich!!!
Der Druck auf den Tubus ergibt sich aus der Querschnittfläche selbiger, da die Sphäre den Druck Radial aufnimmt und nur die Flächenpressung übrig bleibt. Dieser Druck wiederum wird auf die Fläche zwischen Kalotte und Tubus übertragen, somit auf eine deutlich kleinere Fläche, womit die Flächenkraft steigt. Ich rechne das jetzt nicht besonders aus. Auch können CFaser gut Zugkräfte aufnehmen, jedoch bei Druck ergibt sich ein Lagenversatz (bis zur Delaminierung und somit Zerstörung des Gefüges), was somit alleinig das Harz zur Druckaufnahme relevant und übrig bleibt. Folglich: Innendruck ist kein Problem, Druck von Außen ein Risiko. PS: eine Interessante Erklärung.
Sehr gut erklärt. Als Ursache könnte ich mir die Kosten und Gewicht des Tauchbootes vorstellen. Wobei eine Sandwich Bauweise immer ein Risiko birgt sei es das gefüge
oder die verbindung zu den anderen Werkstoffen nicht da ist. Hätte man nach jeden Tauchgang das Boot komplett
alle Teile Abgebaut und die Schweissnähte und Werkstoffe geprüft oder/ und ersetz würden der Baufehler für alle sichtbar sein. Hier haben wohl mehrere an der Konstruktion der Tauchbootes versagt.!
Da sträuben sich jedem Naturwissenschaftler echt dieNackenhaare ....
Erklärung?
Deine ganze Rechnung stimmt so nicht, die Kraft auf den GFK-Körper wirkt der Kraft von den Kappen teilweise entgegen. Das ist ungares Zeug was Du hier vorstellst
Hallo, haben sie die Herstellung des Zylinders gesehen? Die Fasern verlaufen längsseits zum Ring. Sie treffen nicht im 90 Grad Winkel auf dem Ring auf. Ihr Modell mit dem Holz kann so nicht stimmen.
Nettes Gedankenspiel über die Wirkung von Kräften im Fall der Titan. Beim Faservergleich meine ich jedoch einen Fehler zu erkennen: Die Fasern des Laminats verlaufen entlang des Umfangs der Röhre, nicht in Längsrichtung. Somit liegt der immense Druck der Halbkugeln über die Titanringe quer zu den Fasern des Laminats, welches in diese Richtung vermutlich weniger standhält als senkrecht zur Faser. Jedenfalls ist das bei Holz so.
Stimmt so nicht.
Zitat Wikipedia:
Der Rumpf wurde dementsprechend aus 480 Lagen von unidirektionalen Prepreg-Kohlenstofffaser/Epoxidharz-Gelegen in axialer Richtung und nass in Epoxidharz gewickelten Kohlenstofffasern in Umfangsrichtung hergestellt. Anschließend wurde der Zylinder in Folie verpackt und sieben Tage lang in einem Autoklaven bei 137 °C ausgehärtet. Der Rumpfzylinder hatte keinerlei Durchbrüche.[7] Der Rumpf war mit einem akustisch arbeitenden System zur Überwachung der strukturellen Integrität ausgestattet, Oceangate hatte im Jahre 2018 hierzu ein Patent angemeldet.[17]
Woher wisst ihr etwas über den Faserverlauf der Kapsel??? Kenn ich da etwas aus und vermutungen ohne Ahnung sollte man sich sparen.Alles Auslegungssache. und die Art de Faser usw wird auch nicht erwähnt. Gruss
@@darthvader100878 Der Vergleich zum Holz passt nicht zu 100% da man zur Erhöhung der Festigkeit keine Einzelfasern sondern Gewebe verwendet. Aber die Gewebelagen bei der Röhre liegen wie die Jahresringe beim Baumstamm. Hier delaminieren also nicht wie beim Holz einzelne Fasern sondern umlaufende Geweberinge, Kriecht das Wasser nun nach und nach einige Schichten tiefer, sinkt die wirksame Dicke der Röhre bis es kracht.
@@tubybubi Hab nirgends was von Holz gesagt ;) Meinte schon CFK Gewebe bzw Gelege. Das ist auslegungssache wie man die Fasern ausrichtet.Und die Lagen werden bestimmt nicht nur rundrum gewickelt, sonder auch längs nen paar eingebracht um die gewickelten zusammenzuhalten.
Aber im Detail weis es Keiner und deshalb sind das allles Mutmassungen. Baue selber Bauteile aus CFK und nicht aus Holz.
Zusätzlicht gibt es auch viel verschiedene Fasertypen in unterschiedlichen Filamenten und gelege und gewebetypen. Auch Hybrid mit anderen Fasern. Manchmal kann man echt nur den Kopf schütteln über Halbwissen.
MFG
Dann spielt natürlich auch die Verarbeitungsqualitaet mit rein.
Wie verläuft der Druck? Nur von oben? Wieviel Druck kommt von unten und von den Seiten?
Der Druck kommt gleichmäßig von allein Seiten. Um die Kraft zu berechnen, die senkrecht auf eine Längsachse des Rohres wirkt darf aber nur der senkrechte Druckvektor in die Rechnung eingehen. Die Form des Druckkörpers spielt dabei tatsächlich keine Rolle.
Der Druck kommt nur von oben. Deshalb wird ja alles ganz flach gedrückt.
Wenn du z.B. 10 Meter tief tauchst, wirkt der Wasserdruck auf dich von allen Seiten gleichmäßig. Das liegt daran, dass Flüssigkeiten wie Wasser den Druck isotrop, also in alle Richtungen, gleichmäßig übertragen.
Konkret heißt das:
Von oben drückt das Wasser auf dich,von unten kommt auch ein Druck,und ebenso von allen Seiten um dich herum.
@@ericheinfalt2397
@@ericheinfalt2397Wie bitte ?
Das erklär uns doch mal !
3:35 bin zwar kein Physiker, aber der Druck von 8.8 Mio Kg wirkt nicht zur Gänze auf den Ring. Es handelt sich um eine Kugel und nicht um eine Fläche im 90° Winkel
Manchmal ist uns die Physik und die Mathematik gnädig und Probleme lassen sich sehr schön vereinfachen. Betrachte ich ein kleines Stück der Oberfläche und integriere die senkrechten Kraftvektoren, dann reduziert sich das Problem tatsächlich auf eine 90° Fläche, ganz egal ob wir eine Kugel, eine Pyramide oder einen Kaktus oben drauf setzen. Somit ist die Berechnung über eine einfache Formel möglich und korrekt.
@@clevermato sowas von falsch....
@@busted-sf2809
Warum? Alle externen Druckkräfte addieren sich zu einem von Null verschiedenen Vektor zusammen. Die internen Druck und Scherrkräfte im Körper dagegen, egal wie kompliziert deren Verteilung ist, wirken auf die einzelnen Elemente des Körpers und addieren sich somit nach außen zu Null. Somit bleibt nur die äußere Kraft, welche sich, wie von Clevermato beschrieben, ergibt, und auf den Ring wirkt.
Habe ich irgendwo einen Denkfehler drin?
hm. Sollten die Kräfte auf die Kuppeln nicht vectoriel zerlegt werden?
Es gab vorher schon knacken. Wie beim Muskelfaser Riss. Nur heilt Kohlenfaser nicht.
Aufzeichnung zeigten das die Hülle nach den lauten Knacken beim 76 Tauchgang nicht mehr in die Urspungform zurück ging.
hat das dem Mr. Stockdon Rush denn niemand vorher so erklärt? Vor 20 bis 30 Jahren habe ich mal was von einer Tauchkugel gelesen. Die hatte eine Wandung von 12 cm Titan und nur eine Person ist damit in den Marianengaben bis auf ca. 7000m hinabgetaucht. Und aufgetaucht ist er auch wieder.
Klugscheissmode an: Es war am 23.01.1960 mit dem Tauchboot "Trieste" in dem Jacques Piccard und Don Walsh als erste Menschen das Challenger Deep (ca. 10.984m) erreichten. Die Tauchkugel war eine echte Stahlkugel und wurde von der Fa. Krupp in Essen gebaut, deshalb kamen die Beiden auch wieder lebend an die Oberfläche :-) Das Rohr der Titan aus Kohlefaser ist m.M. nach ein NoGo und war zum kaputtgehen gebaut. Wer da eingestiegen ist der hat wirklich in Physik gepennt.... Klugscheismode aus.
Piccard ist in den Sechzigern fast bis auf den Boden des Marianengrabens getaucht.
Mr.Rush hatte so einiges nicht auf seinen Zettel was sehr sehr wichtig ist für Tauchgänge in der Tiefsee.
Jacques Piccard ist zusammen mit Don Walsh 1960 in der "Trieste" bis auf den Grund des Marianengrabens im sog. "Challengertief" getaucht (knapp 11.000 m unter der Meeresoberfläche). Der Druckkörper des Tiefseetauchboots war aus Stahl mit 12,7 cm Wandstärke, Durchmesser 2,16 m, und wurde von Krupp in Essen gefertigt. Eine Probeguss steht in Deutschen Museum in München (sollte man sich unbedingt anschauen, wenn man mal da ist).
Aus Titan ist der Druckkörper des DSV "Limiting Factor" mit einer Wandstärke von 90 mm, Innendurchmesser 1,5 m. Mit diesem Tiefseetauchboot ist Victor Vescovo ab 2018 zum jeweils tiefsten Punkt aller 5 Ozeane getaucht u.a. auch im Marianengraben.
Dann gibt es noch die "Deepsea Challenger", mit der James Cameron 2012 ebenfalls zum "Challengertief" getaucht ist. Der Drukkörper besteht hier aus 64 mm dickem Stahl, Innendurchmesser 1,1 m.
@@deepstarone6425 Im Marinemuseum in Hamburg ist auch ein Stückchen der Wandung (ich glaube der Trieste) zu bewundern.
bei aller Liebe… schöne 3D Darstellung aber die Physik wird leider völlig falsch dargestellt… da drückt kein Gewicht von oben usw. Wie leider so oft in Erklärvideos gibt es keinen Reviewer… der dann verhindern könnte das falsche Dinge veröffentlicht werden. Bitte ein bisserl mehr nachdenken beim nächsten Video…
Sie haben völlig Recht, das Gewicht des Wassers erzeugt einen Druck der von allen Seiten wirkt. Ich zeige in der Darstellung die entstehenden Kräfte entlang einer frei gewählten Achse. Die Kräfte entstehen natürlich entlang aller Achsen, sprich ich könnte den Schnitt an beliebiger Stelle ansetzen. Das ich hier die Kräfte von oben berechne ist nicht damit zu verwechseln, dass hier nur ein Gewicht von oben wirken würde. Falls der Eindruck entstanden ist, dann habe ich das hier hoffentlich ausgeräumt.
Spannendes Video vielen Dank
Niemals würde ich mich in so einer Dose einsperren lassen.
Karbon reist plötzlich ohne Vorwarnung. Bitte.
Ist das so? Und warum?
Noch eine Frage. Wie teuer wäre es gewesen das ganze Tauchboot auf traditionelle Weise aus Titan zu bauen??
Die einzelne Faser ja, bei einem Bauteil nein. Da hört man vor dem kompletten Versagen einzelne Fasern reißen und vor allem die Matrix knirschen und knacken.
@@ivomueller5764 Problem ist eben nur, dass Dir das in 4000 Meter Wassertiefe nicht mehr viel bringt - kann ja gut sein, dass man da Sekunden oder Minuten vor der Implosion dann noch was gehört hat - aber "mal kurz auftauchen" ist da halt eben nicht. Und das wäre auch DER Grund gewesen, wieso ich nicht in einem CFK in so eine Tiefe abgetaucht wäre - oder eben wegen der Klebe / Verbindungsstelle zum Titanring.
Wurde genauso bereits professionell erklärt.
Deine Berechnungen sind richtig, alles richtig gemacht 😊
Tolles Video 👍 Daumen ist raus.
Kann man diese Erkenntnisse auch auf die CFK Tanks in Wasserstoff /Brennstoffzellen PKWs übertragen, oder hat hat da andere Erkenntnisse weil da der Druck innen ist?
Die Physik gilt immer. natürlich sind bei Drücken von innen andere Konstruktive Rahmenbedingungen zu beachten weil hier das Material ja nicht auf Druck sondern auf Zug belastet wird. Bei H2 muss man zudem noch auf ein Material achten welches die Diffusion des Gases verhindert. Ein Tank ist aber generell unkritischer weil man ihn ja mit einem Sicherheitsventil gegen Überdruck absichern kann.
Ein Sicherheitsventil in einem u Boot 😂
Über 11 Minuten legt er deutlich und leicht verständlich dar, dass er von technischer Mechanik nicht das Geringste versteht...😂
Ab dem Moment, wo er meinte, dass man kein Hüllintegral über die Oberfläche des Zylinders legen muss war klar, dass er keine Ahnung hat 😂
Das Ziel von Clevermato liegt unter anderem darein, dass kritische Denken auf Basis von First Principle zu fördern. Leider gelingt mir das nicht immer. Wie wir hier sehen, verheddern sich leider viele Menschen immer noch in analogem Denken.
Mit anderen Worten, dann erhellen sie uns doch bitte und berechnen das Hüllenintegral (sofern sie dazu imstande sind). Sie werden feststellen, dass ich im Recht bin. Die Kraft auf der Querschnittsfläche lässt sich auch ohne Hüllenintegral auf Basis der projizierten Fläche exakt berechnen, siehe Physik zu den Magdeburger Halbkugeln.
@@clevermato❤
Naja die Kräfte wirken von allen Seiten gleich weil Flüssigkeit eben sie wirken diametral und komplementär zur Mitte
Aber natürlich Kürze sich die radialen Kräfte wieder raus so dass man bei einer Symmetrie von einer doppelseite von jedem Punkt diese flächenäquivalenz und diese druckverhältnisse hat
Sehe beeindruckendes Video.Leuchtet sogar mir ein.
ist nur leider falsch
sry- aber das ist eine astreine Milchmädchenrechnung.
wenn 400 bar /cm² auf die aussenhülle des körpers einwirken, dann wirkt diese kraft an jeder stelle gleich groß. sie können nicht einfach die einwirkende kraft mit der oberfläche multiplizieren. das hieße im umkehrschluß: kleiner körper= kleine kräfte , großer körper= große kräfte....aso je größer das tauchboot wäre- desto größer wär der druck in gleicher tiefe.
die kraft von 400bar wirkt (in diesem beispiel) auf jeden cm² der hülle gleich stark !
wieso das unglück passiert ist wird man wohl nie genau feststellen können. am wahrscheinlichsten wären materialermüdungen oder konstruktionsfehler- eventuell auch fehlerhafte teile/zusammenbau des bootes.
Richtig erkannt aber ich wollte die Kraft berechnen, die senkrecht auf den Querschnitt wirkt. Dann muss vom Kraftvektor eben nur der senkrechte Teil betrachtet werden.
Das Tauchboot wurde nie zugelassen. Der Besitzer der Firma hatte keine Expertiese und keine Leute eingestellt die diese hatten, bzw. Die sind weggegangen weil sie ignoriert wurden.
Kugelförmig hätte die Titanic mehr Druck ausgehalten.
Wenn man die Kommentare liest, nicht ganz fair, finde ich. Zunàchst einmal hat das Teil einige Tauchgànge hinter sich. Also befinden wir uns im Grenzbereich, und nicht vóllig daneben. Mit der jetzigen Erfahrung empfehle ich neu bauen, und mit jeder Serie wird es besser. Testen an Land, auch Úberlastung. 5000 bar kann man ohne weiteres simulieren. Im Verhaltnis zu einer Serienfertigung , kommen die Kosten wieder rein.
Ehrlich gesagt, bezweifle ich Deine Berechnungen etwas - also in der Luft ja, aber im Wasser?? Spielt aber wie wir wissen, keine Rolle mehr. Nur Kohlefaserverbund mit Titan zu kombinieren, finde ich auch "sportlich" - dazu hatte der Ring ja keine "Vertiefungen, also war nur so aufgeklebt. Und ich denke, das waren schon mehr als ein paar µM wo sich das Material aufgrund der Temperaturunterschiede (25++ Grad zu ca. 4 Grad in der Tiefe) und eben dem Druckunterschied Oberfläche 1000 mBar zu 400 Bar dann ergeben haben. Wird aber wohl keiner dann in der Tiefe noch nachgemessen haben.
Nur habe ich gehört, dass bei einem der letzten Tauchgänge, es beim Auftauchen wohl schon ein Knallgeräusch gegeben haben soll.
Für mich war es eigentlich nur eine Frage der Zeit - zumal da die Titan nach den Tauchgängen nie "geprüft" wurde, ob Schäden am GFK oder der Klebestelle entstanden sind. Mit Sicherheit wäre ich mit der Konstruktion da nicht getaucht - da denke ich dass der Mensch sich ZU SEHR auf Kleber oder moderne Materialien verlässt - was in diesem Fall wie man gelernt hat, ja dann auch ins Auge ging. Am Schlimmsten finde ich aber die Familie, die ja die Firma verklagen will - dabei war es in meinen Augen für die Teilnehmer VORHER schon klar, welches Risiko man damit eingeht. Ich springe ja auch nicht aus dem 11. Stockwerk, und beschwere mich danach, dass ich nicht mehr lebe 🙂
Großartig! Ich hab die Pfeil-Zahlen-Geometrie-Grafiken mit meinem Salzstreuer, der Pfeffermühle und drei Chromchorken nachgestellt. Nach intensiver Nachberechnung in meinem Stammtisch kommen wir alle zum gleichen Ergebnis:
Es gibt Themen mit denen man nicht unbedingt, auf Teufel komm raus, Klicks generieren muss. Erst recht nicht wenn man so wenig Ahnung von der Materie mitbringt.
Die Hauptintention von Clevermato besteht darin, kritisches Denken zu fördern und komplexes Wissen der Allgemeinheit vermittelbar zu gestalten. Es freut mich, dass sie und ihre Stammtischkollegen das Gefühl haben, die Physik die ich dargestellt habe zu verstehen. Das werte ich als Erfolg. Wissen lässt sich eben nicht immer streng nach Lehrbuch vermitteln, sondern vielmehr durch den Blick über den Tellerrand (oder bei ihnen der Salzstreuer).
Schade ist allerdings, dass sie keine qualifizierten Fragen dazu stellen oder substantielle Kritik üben, diese könnte ich dann beantworten.
Mit einem Salzstreuer einer Pfeffermühle und 3 (was sind eigentlich Chromkorken?) wird es jedenfalls schwierig mein Video zu widerlegen. Im Grunde geht mir ihr Kommentar am … vorbei aber es gibt hier tatsächlich Menschen, die im Gegensatz zu ihnen und ihren geschätzten Stammtischkollegen etwas lernen möchten und das wird durch solche Kommentare torpediert.
Und bitte ersparen sie uns den Hinweis, dass sie einen Dr. Titel besitzen oder „wissenschaftlich“ arbeiten, dann erspare ich ihnen auch meinen akademischen Werdegang und die Dr. Arbeiten die ich erfolgreich widerlegt habe.
Also entweder stellen sie eine qualifizierte Frage oder sie widerlegen die Rechnung und das Video oder sie belassen ihre … Kommentare bei ihrem Stammtisch wo sie hingehören.
also die kommentare von wegen der creator würde nix verstehen sind unterirdisch. setzen sechs.
zudem: wer in so ein ding einsteigt, und sich des risikos nicht bewusst ist, gehört in die selbe gruppe. selber schuld.
Die wollten unbedingt den Darwin Award gewinnen.
Am Ende ist man immer schlauer, das bringt allerdings den Hinterbliebenen auch nichts mehr
Ich denke das die Idee schon gut ist, es dürfen eben keine Belasteten Fasernenden enstehen. Fasern quasi umlegen, Klebeflàchen zum Titanring entsprechend groß gestalten. Innenverrippung mit einarbeiten....Titanring strukturieren, um große Oberflächen und Formschlússigkeit zu erreichen. Nur so eine Idee....
Und wieso macht man nicht einfach eine Stahlkugel?
Das habe ich mich auch gefragt. Ich denke wenn das Kohlefaser Rohr von dem Titan Uboot aus hochfestem Stahl oder Titan mit 15 cm Wandung wie die beiden Halbkugeln an den Seiten gewesen wären, hätte der Druckkörper das wohl eher ausgehalten. Die Fenster aus Plexiglas waren wohl auch nicht der Bringer, so wie das ganze Teil zusammen geschustert gewirkt hat.
Sehe ich genauso. Bin totaler Laie auf diesem Gebiet. ( Marketing - Experte 🤣 )
Bin sehr beeindruckt von dem Knowhow in den Kommentaren.
Aber warum hat man dieses Ding nicht aus Stahl ( Krupp - Stahl 😅 ) oder Titan gebaut? Nur wegen der Kosten?
Nb . Wäre nie im Leben ( sic! ) in so eine Plastik - Kiste eingestiegen.
Vom Marketing Standpunkt aus, war Mr. Rush ein Genie.
Aber vielleicht auch ein Mörder.
Der Autor hat wohl nie eine technische Uni von drinnen gesehen.
Wenn er größtenteils nur von oben kommt, müßte man das Dach ja stärker machen.
Die Beispielrechnung bezog sich auf einen Querschnitt. Der Druck oder die Kraft wirkt aber gleichmäßig auf alle Querschnitte. Würde ich den Körper von der Seite anschneiden würden im Ergebnis die gleichen Kräfte wirken.
Der Druck auf der Unterseite ist allerdings um 0,168 bar höher .... 😂
Ich komme auf andere Zahlen:
Durchmesser des Druckkörpers: 168 cm, Länge nur des zylindrischen Teils: 254 cmE
Eine Kugel mit einem Durchmesser von 168 cm hat eine Oberfläche von 88.668 cm², multipliziert mit 4.000 kP/cm² ergibt eine Kraft von 354.673.244 kP (rund 354 Mio. kP).
Pro Halbkugel also ca. 177 Mio. kP.
Der zylindrische Teil hat eine Oberfläche von 134.058 cm², multipliziert mit 4.000 kP/cm² ergibt eine Kraft von 536.232.167 kP (rund 536 Mio. kP).
Die Einheit kg ist plakativ, aber Quatsch, hier geht´s um Kräfte, nicht um Masse.
Wenn hier Kräfte in " kg" angegeben werden , kann ich das schon nicht mehr ernst nehmen. Ein kg ist eine Masse, keine Kraft!
Selbstverständlich ist es das und dennoch, die Erklärung finden sie hier: ua-cam.com/video/5rgKW1vRwR0/v-deo.html
Sehr gut erklärt. Danke. Verdienst weit aus mehr Abonierte. Mein Abo hast du :-)
Vielen Dank!
egal woran es hier gelegen hat. ist scheiße gelaufen und die berechnungen hinsichtlich der zu erwartenden belastungen waren offensichtlich falsch.
material ermüdung wurde wohl auch nicht berücksichtigt.
und eine nur 2,5 fache sicherheit? ich hätte 5 fach erwartet!
Mein Golf TGI hat auch CFK-Tanks, der Innendruck beträgt bis zu 250 bar, und die Wandung ist garantiert keine 5 Zoll dick oder auch nur 2,5 Zoll.
Die heute gebräuchlichen Gasflaschen (z. B. für Sauerstoff oder Argon zum Schweißen) werden mit 300 bar gefüllt und sind auf den 1,5-fachen Prüfdruck ausgelegt.
Durchmesser 229 mm, Länge 1535 mm, wobei ich den Eindruck habe, dass die Länge eher 1,70 m ist.
So eine Pulle wiegt um die 100 kg
Wer Lust hat, kann ja mal die Materialstärke des Stahls ausrechnen.
So groß ist der unterschied zu 400 Bar dann auch nicht, wobei eine Gasflasche ein laienbedienbares Produkt ist, mit dem auch schon mal etwas robuster umgegangen wird.
kennst du den Unterschied zwischen Druck- und Zugkräften. Man kann Tanks mit innendruck nicht mit Druck von außen vergleichen.
Werden Gasflaschen und der Tank deines Golfes auch aus verschiedenen Materialien hergestellt?
@@georgwillmann1616 Gasflaschen:
Behälter = Stahl oder Aluminium (Luftflaschen für FW / Taucher auch CFK), Ventil meistens Messing.
Auto: Ventilanschluss ist aus Metall.
@@barfu2954 D.h. du hast einen Vergleich zwischen "Druckbehältern" gemacht, bei denen zum einen Überdruck von innen anliegt und nur die Anschlüsse aus anderen Materialien bestehen und zum anderen Druck von außen anliegt und deren kompletter Druckkörper, wie im Video beschrieben, aus gemischten Materialien hergestellt ist.
Welchen Unterschied Über- oder Unterdruck bei Behältern ausmacht, kannst du an den aus dünnstem Plastik hergestellten PET Flaschen sehen. Diese halten problemlos dem Überdruck des kohlendioxidhaltigen Getränkes stand, können aber nicht mal den Druck aushalten, um den Schraubverschluss bei leerer Flasche zu öffnen.
Mir ist also schleierhaft, was du uns mit den Vergleichen mit deinem Golf-Tank und mit den Gasflaschen sagen wolltest.
In deinen CNG-Tank passen aber auch nicht 5 Personen rein, oder? Merkste was? ;)
Eine nicht wirklich zusende gedachte Herangehensweise!!Basiert leider auf Überlegungen die final nicht ganz richtig sind !Und dann zum Ende noch die falsche Annahme der Laminatrichtung !Der zylindrische Teil war aus "cF Rovings"gewickelt was dann am Ende das Holzmodell als komplett falsch entlarvt !!Zu viele Fehler um der ganzen Herleitung einen ernsthaften seriösen Rest erhalten!
😡Was qualifiziert ausgerechnet dich dazu, hier so eine schwachsinnige Erklärung abzugeben???!!!
Was ist falsch?
Wenn man keine Ahnung hat...🙈
So ein Quatsch!
Für einen technisch-physikalisch gebildeten Leser geht dies Video glatt runter wie Vanillepudding, alles hat Hand und Fuß, danke!
😂
Bei 40 m tiefe sin es 5 bar Wasserdruck plus 1 bar Atmosphäre also bei 4000 m sind es 500 bar.
10m -> 2 bar 40m -> 5 bar ;-) 1 bar Atmospäre und dann pro 10m 1 bar dazu bezogen auf NN! In 40m haben sie 4 bar Wasserdruck.
@@berniausdemkohlenpott495 so stimmt die Rechung. 1 bar pro 10 Meter Wasser + 1 bar für die Atmosphäre. Ergibt bei 4000 Meter Tiefe 401 bar und nicht 500. Wenn man es ganz genau haben will muss man noch dern aktuellen Luftdruck aufgrund der Wetterlage berücksichtigen und die Entfernung vom Erdmittelpunkt, weil der Druck ein Folge der Gravitation ist und diese abhängig von der Entfernung zum Erdmittelpunkt ist. ;) Will man das ganze noch in "Gewicht" darstellen, dann muss man noch wissen, dass Salzwasser ca. 3% dichter und somit schwerer als Süsswasser ist. Die Wasserdichte ist dazu auch noch temperaturabhängig. Süsswasser ist bei ca. 4 Grad am schwersten. Trotzdem stimmen die Berechnungen soweit, dass man eine Vorstellung der enormen Kräfte hat, ob das am Ende die eine Tonne mehr oder weniger ist, hätte bei einer 2,5 fachen Sicherheit keine Rolle gespielt - wenn die Konstruktion per se richtig gerechnet worden wäre.
Oje, so ein Quatsch.
Wegen Dummheit 0:39
DU LIEBER GOTT. Ich hab' in der Mitte abgeschaltet.
Wenn Hobby-Ingenieure mit physikalischen GRUNDKENNTNISSEN versuchen,
hoch komplexe Zusammenhänge zu erklären ..... kommt SOLCH EIN VIDEO dabei raus.
Ich hab' zwar keine Ahnung von dieser komplexen Materie, aber DU AUCH NICHT !!
Erleuchte uns, trotz des Faktes, dass du nach eigener Aussage keine Ahnung hast
@@nsacockroach4099
Was soll ich dir denn erleuchten - warst du nicht in der Schule ??
@@Wachtmeister-Ruediger
Keine Antwort
Zeige mir den Fehler den Rechnungen
Habe mir das Video ein paar Minuten angeschaut: Stuß!
Da gehen doch Kraft, Druck und Gewicht munter durcheinander!
Ärgerlich! Physiklische Begriffe sollte man doch nicht durcheinanderwerfen.
Der Zusammenhang zwischen Druck, Gewicht und resultierende Kräfte ist in der Physik klar definiert. Aber ich gebe ihnen insofern recht, Hektopascal anstelle von Bar wäre noch präziser gewesen, spielt für das Endergebnis aber keine Rolle. An welcher Stelle haben sie Verständnisprobleme ?
Die hier präsentierte Gewichte sind Kraftäquivalente. 9.81 N also rund 10 N entsprechen der Gewichtskraft von 1 kg.
Und Druck und Kraft wurden überhaupt nicht durcheinander geworfen. Sie wurden hier stehts mit Fächen umgerechnet.
Was ein Quatsch. Milchmädchenrechnen für Anfänger. Besser mal einen Ingenieur fragen.
Vermeiden können, du sagst im Video. Ein unsicheres Tauchboot war es, wer da einstieg hat Russisch Roulette gespielt. Es gabe früher schon viele Probleme bei Tauchgängen. Kein Mitleid für die 5
Kein Mensch hat es verdient sein Leben zu verlieren ... Mitleid ist da schon angebracht.
Allerdings gab es ja im Vorfeld schon sehr kritische Stimmen zu diesem Tauchboot ... und tatsächlich ist es schon verwunderlich, dass niemand eingeschritten ist und z.B. OceanGate eine maximale Tauchtiefe vorgeschrieben hat. Auch eine Zertifizierung eines solchen Bootes ist nicht vorgeschrieben.
Wenn man weiter recherchiert, dann war wohl dieser Mr. Rush mehrmals darauf aufmerksam gemacht worden, dass sein Boot unsicher gewesen sei. Ich befürchte, dass hier Gewinn vor Sicherheit ging ... da stimme ich zu, da hört das Mitleid dann auf.
Das stimmt alles👍👍👍👍👍👍👍
sowas von überhaupt nicht
@@busted-sf2809Erklärung?
Wort "Drauffläche" mitbekommen?
German engineering explained at its best 😂😢
wie kann man nur so ein Falschwissen verbreiten?!?!!!?!?!