Mobilitaet

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Brett
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Mobilitaet

Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 5:59 pm

So, nach langer, ätzender Kommentarschieberei versuch ichs wieder einmal auf die Generische: Des Thema is Mobilität.

Es tut sich da einiges in unseren Zeiten. Ich finds nach wie vor extrem spannend. Der Thread ist gedacht für:

Auto, Schienenkonzepte, Boot, Schiff, Hoovercraft, HPVs (Human Powered Vehicles), Brennstoffzellen, Antriebe mit sogen. alt. Energieversorgung, und was es sonst noch alles gibt.
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Es gibt aus den letzten 1-2 Jahrhunderten einen Wahnsinns-Pool an Know-How und auch Technologien aus anderen Fachgebieten schwappen immer wieder einmal rüber zu Antriebskonzepten, halten für die Lösung von Logistikproblemen her usw...

Besonders schön find ich, daß sich die einzelnen Bereiche immer irgendwo berühren und sogar weitläufig überlappen. Z. B.:

Schienenfahrzeuge wissen, daß Pneus ganz schön viel Rollreibung verursachen. Darum bedienen sie sich einfach eines Werkstoffs, der nicht so stark deformiert: Stahl. Damit das auch funktioniert, muß auch die Straße durch Stahl ersetzt werden. Das hat wiederum erhebliche logistische Einschränkungen zur Folge, wenn das Ding in Betrieb geht. Schienenfahrzeuge können nicht lenken, haben aber ein Profil auf den Rädern, das sie immer in stabile Gleichgewichtslagen bringt.

In der F1 spielt die Bereifung wiederum wie sonst quasi nirgends eine extrem gewichtige Rolle fürs Fahrwerk. Der Reifen ist nicht nur Kontaktpartner für die Reibpaarung mit der Straße sondern gleichzeitig Dämpfer und Feder. Das spart Masse. Und schließlich gibt es ihn für alle Temperatur- und Wetterlagen, bei denen F1 gefahren wird.

Verkehrsflugzeuge haben auch ein Fahrwerk mit Pneus drauf und mörderische Bremsanlagen.

Alles was schwimmt, muß sich so wie die Luftfahrt den Strömungsphänomenen beugen, die es von Natur aus so gibt. Diese sind zwar schon seit längerem naturwissenschaftlich beschreibbar, waren aber vor allem früher technisch bei der Schaffung von Verkehrsmitteln nicht leicht in den Griff zu bekommen. Ich würd sagen, von da her kommen auch die Ursprünge der Bionik, sprich der Wissenschaft, die darauf aus ist, Problemlösungen, die die Natur präsentiert für technische Anwendungen zu adaptieren. So kams zu Pinguin-Ubooten und Enten-Flugzeugen.
Konstruktion mit Voraussicht ist aber auch heute nicht möglich, man kommt diesem Wunsch jedoch mit Hilfe numerischer Simulationen immer näher.

Amphibienfahrzeuge können alles :D

Bei uns erfolgreiche HPV-Konzepte sind aufgrund der begrenzten Antriebsleistung und auch ansonsten sehr restriktiver Randbedingungen für das Gesamtfahrzeug auf High-Techwerkstoffe und kunterbunten Materialmix angewiesen. Man verwendet tw. ähnliche Werkstoffe wie für Böden im Fahrgastbereich der Verkehrsflugzeuge.

Kein Bereich wie der PKW-Bau unterliegt einem derart starken Konkurrenzdruck. Auch dieser Umstand führt zu tw. interessanten Problemlösungen, vor allem in Hinblick auf Materialeinsparung, Bauteileinsparung, Modulbauweise, Integralkonstruktionen, ...Maßnahmen für funktionierenden Austauschbau, Auslegung auf Zeitfestigkeit. Hier wurden vor allem die Bereiche perfektioniert, die für den Kunden am augenscheinlichsten sind, also Korrosionsschutz oder etwa die besonders maßhaltige Fertigung von Tiefziehteilen für die Karosserie. Auch spielt das Produktdesign eine extrem wichtige Rolle. So mancher Designer hat durch die tw. für ihn notwendige pervertierte Betrachtung technischer Systeme auf Lösungswege hingewiesen, die Konstrukteuren so nicht eingefallen wären.
Etwa der Bertone in den Achtziger Jahren, der einfach aus Spaß riesige Glaskuppeln auf seine Studien gepfropft hat. Ohne, daß sie zur Verfügung standen. Plötzlich mußten sies. Nicht zuletzt aus dem Grund ist es heute möglich, 3-Schicht-Verbundglas in die urigsten Formen zu bringen, die dennoch den optischen Anforderungen zu genügen.
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Brett
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Durchschnittliche Werkstoffkosten

Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 6:06 pm

Eine Übersicht, die etwa 10 Jahre alt ist, es wird sich einiges getan haben.
Aber als grobe Übersicht find ichs trotzdem spannend:

Bauwesen: € 1,-/kg
Kraftfahrzeugbau: € 3,-/kg
Elektronik: € 50,-/kg
Sport und Medizin: € 300,-/kg
Luftfahrt: € 500,-/kg
Raumfahrt: € 5000,-/kg

Ich nehm an, daß grad bei Medizin die Werkstoffkosten noch ziemlich gestiegen sind. Beim KFZ-bau glaub ich das in geringerem Maß auch. Da hat man anderswo gespart.
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Brett
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Die Schweizer wolln mit 500 km/h durch die Alpen fahren.

Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 6:13 pm

Nämlich durch die Alpen. Die Rede ist in davon in der von Siemens herausgegebenen Zeitschrift "High Tech". Deswegen hab ich auch den Thread überhaupt aufgrissen, weil ich die Idee so immens leiwand find:

Hochgeschwindigkeitszüge habens aufgrund der schwierigen Geländeform recht schwer in der Schweiz. Drum werden Tunnels durch die Berge geplant. Das wär ja noch nix Aufregendes. Daß man vorhat, die Röhren tw. zu evakuieren, find ich schon.
Ohne Luft oder mit wenig Luft kann der Luftwiderstand, der nach einem Potenzgesetz mit der Reisegschwindigkeit des Zuges zunimmt, drastisch reduziert werden. Bzw. andersrum, wenn man auf den selben Luftwiderstand kommen will, kann man durchaus die Reisegeschwindigkeit erhöhen. ziel sind 500 km/h.

Das Projekt heißt Swissmetro, die Strecken sollen so verlaufen:
Basel-Lugano,
Basel-Zürich,
Genf-St. Gallen.

In dem Artikel heißt es, die aerodyn. Bedingungen bezügl. Luftwiderstand entsprächen denen der Concorde im ÜS-Betrieb in 15000 - 18000 m Höhe.

Als Antrieb sollen Mehrphasen-Linearmaschinen zum Einsatz kommen. Und das ganze soll von einem magnetischen Feld getragen werden.
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Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 6:25 pm

Bei den Amis fährt man schon seit längerem damit durch Shopping Centers, jetzt gibts auch eine Bregenzer Firma, die was besonders feines baut:

http://www.coaster.at

Ein Schienenkonzept für:

Sommerrodelbahnen,
Transport im urbanen Bereich,
Schnöseltransport.

12m Wendekreis is nicht schlecht, für ein Schienengebundenes Fahrzeug.

Offenbar bauen die achterbahnmäßig allerlei Module, an denen man sich dann mit Tempo 54 durch den Raum schraubt ;-)

Anscheinend habens aber ein wenig zurückgesteckt, früher stand da mal Tempo 80 auf der Website und es war auch noch die Rede von einem "Downhillcoaster" und nicht nur dem Urban.
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Beitrag von Cannibal » Mo Mai 22, 2006 6:36 pm

Antriebe mit sogen. alt. Energieversorgung
Zu dem Thema fällt mir ein, dass ich einmal gehört habe, dass ein Raketenantrieb für die Raumfahrt, in etwa die selbe Effektivität hat, als würde man in einem Schlauchboot stehen und Zieglesteine nach hinten über Bord werfen, um sich anzutreiben...

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Brett
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Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 6:53 pm

Hmm, was meinst du genau mit Effektivität? Den Wirkungsgrad?

Der Effekt ist aber schon ungefähr der gleiche.
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Beitrag von Cannibal » Mo Mai 22, 2006 7:01 pm

Mir fällt jetzt kein besserer Ausdruck ein, aber was ich sagen wollte meine ich die Kosten-Nutzen-Rechnung, also in etwa die Ausbeute der aufgewandten Energie.

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Brett
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Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 7:16 pm

Ja, das ist der Wirkungsgrad eta. Dimensionslos und <1.

eta = Nutzen/Aufwand.

Wenn Menschen die Ziegelsteine werfen, kann ichs mir aber nicht vorstellen. Was ich weiß, dissipieren bei körperlicher Tätigkeit so rund 95% in Wärme und der kleine Rest geht in mechanische Energie. Und kein Mensch kann Steine einfach nur so horizontal rausschieben. Also kommt eine kleine Potentialänderung auch noch dazu.
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Beitrag von sAik0 » Mo Mai 22, 2006 8:17 pm

Bumm. Das derlest ma ned so schnell.
Hast momentan keine Prüfungen? ;)

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Beitrag von Brett » Mo Mai 22, 2006 8:25 pm

Heute war Werkstoffeigenschaften, morgen is Kolloquium zu Höhere Festigkeitslehre RU, am Freitag Wasserkraftmaschinen und Pumpen VO ;-)

Aber wie ich heut zhauskommen bin, war ich zu abgspannt zum Lernen.
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