Stabil-Core

[curebo]

Das verstehe ich nicht Wilfrid, Du drehst Dich im Kreis.

Es wurde festgehalten und bestätigt, das Stabil-Core ein industriell hergestellter Werkstoff ist, der zugstärker, druckstärker und verwindungsstärker ist als Holz (Beispiel: Pappelfurnier mit gleicher Materialdicke).

Es wurde festgehalten und bestätigt, daß der größte Druck hinten und der größte Zug vorne herrscht.

Dort baut der Fragesteller unser gutes, altes Glaslaminat mit 0,8 mm, 1,0 mm, oder 1,2 mm ein.
Wenn er Stabil-Core verbauen möchte, dann möglichst nah an diesem Glaslaminat. Festgehalten und bestätigt.

Ob der Fragesteller Amateur oder Fachmann ist hat mit den auftretenden Kräften nichts zu tun.

Wenn immer wieder die Grundlagen angezweifelt werden, kommt man doch zu keinem Ergebnis. Und das meine ich wirklich so. Theoretisch kann man es berechnen, praktisch kann man es messen.

Es ist nicht hilfreich für den Fragesteller, wenn Du ihm a) von diesem Material abrätst, obwohl er es verbauen will, und b) behauptest, daß es nur Geldmacherei ist, weil es angeblich nie getestet wurde.

Läßt für mich nur einen Schluß zu: Die Naturgesetze haben sich gefälligst so zu verhalten wie Du es willst.

[Wilfrid (✝)]

Also, wenn unser Bogenbauer das Stabil-Core direkt unters Glas packt, kann er das Glas auch weg lassen.
Denn Glas ist um etliches dehnbarer als Carbon. Natürlich sind solche Bögen dann auch verwindungssteifer, wenn sie denn halten.

Den Stack muß er dazu natürlich niedriger machen, sonst krachts

[Galighenna]

StabilCore ist Glas. Es ist als bidirektionales Gewebe aber nicht für Zug und Druckbelastungen gedacht. Deshalb soll eine Lage unidirektionales Glas oben drüber.

[zwirn]

So nebenbei wird hier die Krux des Bogenbaus(oder des Lebens) beschrieben:

Nichts ist so praktisch, wie eine gute Theorie!
Ist die Theorie aber schlecht, so bleiben Erfahrung und Intuition.

Diese Standpunkte gegeneinander auszuspielen erscheint mir nicht sinnvoll! Bogenbau hat ganz wesentlich mit Punkt 2 zu tun.

Nochn Gedicht:
Ist die neutrale Zone nicht eine theoretische Linie, die genau 0,0 mm breit ist???



LG Zwirn

[shokunin]

Eben...
die Zone wo nix passiert und wo keine Kräfte wirken gibt es nur in der Theorie - eben z.B in Büchern.

Auch mittig im Bogen wirken Kräfte - sonst könnten wir nämlich in der Tat Luft oder Creme Bavaroise drin verbauen - damit geht es schon mal los...
Zu sagen mitten im Stack passiert nix ist eine bodenlose Vereinfachung - um nicht zu sagen Quatsch.
Auch der Kern muss also etwas leisten - nicht das Selbe wie die Aussenlagen... aber dennoch...
Und wenn er was leisten muss, dann braucht er eine gewisse Festigkeit, ...oder?
Wenn ich nun diese Festigkeit erhöhen kann... aber eben ohne die Biegeeigenschaften in die gewünschte Richtung zu verändern...?

Das ist eben die Crux hier mit dem Glas im Bogenbau...

Der Bogen ist eben kein statisch tragendes Bauteil, sondern ein arbeitendes System...

Der Bogen soll sich ja biegen - und zwar gut...

...aber eben nur in eine Richtung.

So, wenn ich nun mehr Glas in die Randbereiche verbaue, wie curebo ständig rät, was passiert dann?
Der Bogen wird stärker, oder?
Natürlich wird ein Wurfarm der aussen 'ne Doppellage Glas hat dadurch auch etwas stabiler, ...nur geht das eben auch sehr auf's Zuggewicht. Er lässt sich also weniger gut in die Richtung biegen, in die er biegen soll.
Praktisch gesehen muss ich, um auf mein Wunschzuggewicht zu kommen, die Wurfarme dann also flacher bauen... sind flachere, noch extremer belastete Wurfarme nun stabiler gegen Verdrehen oder seitliches Wegkippen... oder noch labiler?

Der Effekt von mehr Glas aussen hebt sich bestenfalls selbst auf, weil ich dünner bauen muss und im ungünstigsten Fall zerquetschen mir die Kräfte am Rand meine Kernlage weil die eben mindestens dem Druck und den Scherkräften standhalten muss die durch die Bewegungen und Belastungen in den Aussenlagen erzeugt werden.

Wenn ich nun hingegen ein Laminat mittig einbringe...,

...dann wirkt das in Sachen Zuggewicht eben null-komma-null, aber es macht eben die Mitte etwas fester - und genau das will ich ja. Ich will nicht mehr Widerstand (und somit Zuggewicht) in den Aussenlagen - ich will etwas mehr Widerstand, und somit Toleranz gegen Verdrehen usw, in der Mitte (und Zuggewicht ist eben gegeben, wir machen den Bogen eben nicht über erhöhtes Zuggewicht stabiler...).

Und da wirkt eben ein wenig sehr festes Material mittig durchaus festighend - es biegt problemlos in Arbeitsrichtung mit, verleiht dem Kern aber Halt in Querrichtung. Eben wie beim Sandwich-Träger... der Stahl ist endlos belastbar auf Zug, ...nur darf er nicht wegkippen. Und da reicht eben auch ein eher weniger festes Material (Holz) das diesen Halt gibt ... in der Verbindung ist das System absolut tragfähig. Ähnlich ist es hier...

Es geht ja darum, dass der Wurfarm in eine Richtung biegen soll..aber nur in eine. Er soll nicht seitwärts ausweichen können. Das erreicht man indem man den WA eben innen etwas festigt. Mit mehr arbeitendem Material aussen erreicht man das eben nicht - nicht bei gleichbleibendem Zuggewicht...

Gruss,
Mark

[Galighenna]

Shokunin, ich bin nicht sicher ob deine darstellung nicht ebenfalls etwas vereinfacht ist und ein paar Dinge ausser Acht lässt.

Du hast recht in dem Punkt wo du sagst, das in der neutralen Ebene schon was passiert. Die neutrale Ebene ist Kraftlos, also neutral, was die Biegebelastung angeht. Sie ist jedoch nicht neutral, was Scherkräfte und Drehmomente angeht. Das ist völlig korrekt.

@Zwirn
Du hast aber nicht recht wenn du sagst, die neutrale Ebene sei nur theoretisch, weil sie eben keine Dicke hat. Die neutrale Ebene ist genau so vorhanden, wie die Oberfläche des Bodens auf dem du läufst Zwirn. Die Oberfläche hat aber auch keine Dicke. Darum heißt sie Fläche und nicht Volumen Es handelt sich hierbei um ein Zweidimensionales Gebilde innerhalb eines Körpers, eben eine Fläche.

@shokunin
Ansonsten: Der Kern muss natürlich die Scherkräfte "ertragen", klar, denn sonst könnten sich die Laminate gegeneinander verschieben.
Ich hab es selbst noch nicht getestet, aber gegen deine Theorie, das ein WA dünner sein muss, wenn man eine zusätzliche Schicht Glas einklebt, sprechen im Falle von StabilCore zwei Dinge.
1.) StabilCore ist nicht Unidirektional, sondern Bidirektional. Ein beträchtlicher Anteil der Glasfasern liegt also gar nicht in Richtung der Zug- und Druckkräfte. Das StabilCore arbeitet also in Bezug auf diese Kräfte deutlich weniger mit als das darauf liegende unidirektionale Glas.
2.) Die Dicke des Wurfarmes geht in dritter Potenz in die Zugkraft ein. D.h. die Dicke des Wurfarmes muss nur einen sehr kleinen Prozentsatz der Gesamtdicke abnehmen um das Zuggewicht drastisch zu senken. Beispiel: Angenommen ein Bogen hat einen Stack von insgesamt 12mm dicke und ein Zuggewicht von 50#@28". Ein gleicher Bogen, jedoch mit StabilCore hätte wegen der extra Lage Glas bei einem gleich dicken Gesamtstack von 12mm aber ein Zuggewicht von z.B. 53#. Dann muss der Stack um 0,23mm dünner werden, oder um 1,9%, damit aus dem 53# Bogen ein 50# Bogen wird.
Ich halte es für unwahrscheinlich das sich diese geringe Änderung derart auf die Verwindungssteifigkeit auswirkt, das der Effekt, den ein solchtes Laminat bringt, aufgehoben wird.
Evtl kennt Curebo ja eine Formel mit der man die Änderung der Verwindungssteifigkeit beziffern kann, wenn sich ein rechteckiger Querschnitt verändert. Ich kenne leider keine (bin auch kein Masch-bauer) daher muss ich schätzen.

[Wilfrid (✝)]

Stimmt das mit den 3# mehr? Das mit den 0,23mm passt. Ich frage mich nur, wie man die 0,23mm realisieren sollte.

Weswegen ich einfach immer noch bezweifle, das sich die Wirkung messen läßt.

[Galighenna]

Die 3# waren nur ein von mir "Erfundener" Wert den ich nach meinem Gefühl für realistisch hielt. Ich halte eine Steigerung des Zuggewichtes von mehr als 5# allein aufgrund einer doppelten Lage Glas, die noch nichtmal unidirektional in Wirkrichtung verbaut wird, für unrealistisch.

Wenn jemand da Erfahrung und konkrete Werte hat, dann her damit. Dies ist eine Bitte um Bestätigung oder Korrektur

[zwirn]

@Gali
Ich hab mich missverständlich ausgedrückt (mir gehts nicht um die Existenz oder Nichtexistenz). Ich reime mir zusammen, dass die 100% neutrale Zone eine Linie darstellt.
Einen Mykrometer rechts und links von der Zone herschen Druck oder Zugkräfte. Somit ist eine Mittellage unmöglich in der neutralen Zone, da sie ja nicht die Dicke 0 hat.

Als Bild:
Ich hab einen Holzkern und bestreiche ihn mit Marmelade als Außenschicht.
Ich hab in identischer Dicke nur Marmelade, also auch in der neutralen Zone.

Also ich persönlich bin mir intuitiv volkommen klar darüber womit ich auf die Jagd gehe .

Anstatt Marmelade kann man auch gerne Glas nehmen .

LG Zwirn

[Galighenna]

Ach, so meinst du das, ja das ist wahr. Da das Laminat natürlich eine Dicke hat, befindet sich 100% des Materials in einem Bereich in dem Kräfte wirken. Allerdings sind die Kräfte (Zug und Druck) in 1µm Entferung von der neutralen Ebene nunmal sehr sehr klein.
Ich denke, bei 0,4mm können wir auch noch annehmen, das die Kräfte sehr klein sind, wenn der Stack z.B. 10mm dick ist. Das sind ja dann nur 2% oberhalb und 2% unterhalb der neutralen Ebene, gemessen an der Gesamtdicke.

Frage an die Maschbauer: ist die Kraftverteilung über die Dicke eigentlich genau so in der dritten Potenz, oder gibt es hier einen linearen Zusammenhang oder einen noch ganz anderen? Meine Vermutung: 3. Potenz

[zwirn]

Tilt!

LG Zwirn

[shokunin]

@gali

klar, irgendwo muss man immer vereinfachen, sonst verzettelt man sich in interner Reibung und was-nicht...

Mir ging es auch gar nicht darum wie viel dünner oder stärker genau... nur darum, dass ein Bogen, meiner Einschätzung nach, durch mehr Glas aussen nicht wesentlich stabiler wird, sondern nur wesentlich stärker ...und dass man dann eben baulich erst mal was ändern muss um das Zuggewicht bei zu behalten.
Kann das der Sinn von Stabil-Core sein...?

Prinzipiell ist es doch so, dass der Bogen ja ohnehin schon Glas oben und unten drauf hat... das ist hoffentlich schon so ausgelegt, dass es sich das Gleichgewicht hält und das gewünschte Zuggewicht liefert.

Laut Curebo bauen wir nun aber mehr Glas direkt unter dieses vorhandene Glas...

Ist nun 2x Glas viel torsions-stabiler als 1x oben und unten, die ja ohnehin schon da sind...?
Ich denke eben nicht.

Und auch wenn das Zeug 50% nicht arbeitende Masse in Form der Querfasern mitbringt, arbeiten die Längsfasern doch mit... nicht unbedingt gut, aber dennoch...
Ich denke also mit Curebo's Aufbau haben wir eben mehr Zugkraft - und einen dünneren Kern - weil eben +2x arbeitendes Stabil-Core Glaslaminat aussen drauf ist - UND weil der WA in sich etwas dünner werden muss (wenn auch nur minimal)...
Ich seh' da aber eben nicht wie das dann torsions-toleranter sein soll...
So leicht wenn's ginge, dann könnte man ja von Anfang an gleich dickeres Glas nehmen...

Wenn ich aber das Glas mittig rein baue, dann ist es schon mal wurst ob es gut auf Zug arbeitet - soll es ja gar nicht. Was es aber tut, ist den Kern steifer zu machen... so wie 'ne Mutilplex Platte steifer ist als 3-lagiges Sperrholz...
Wir haben dann nämlich mittig Glas in zwei Richtungen und Aussen ist ja auch immer noch auch Glas drauf.
Das Resultat ist Quasi ein Bogen mit 2 "Kammern" um eine mittige Glaslage. Die beiden Streifen Kernlaminat liegen dann ja auch jeweils als Sandwich zwischen Glas...

Glas-Glas-Holz-Glas-Glas oder Glas-Holz-Glas-Holz-Glas ...was klingt nun Torsions-resistenter?


Gruss,
Mark

[Galighenna]

Du vereinfachst zu sehr shokunin.

Es macht sehr wohl einen Unterschied, ob das Glas unidirektional in Längsrichtung liegt, oder ob es Bidirektional 0°/90° liegt. Die Torsionssteifigkeit des unidirektionalen Glases ist eben deutlich geringer, weil die Fasern nur in einer einzigen Richtung Zugkräfte aufnehmen, während das Bidirektionale Glas eben in 2 Richtungen die Kräfte aufnimmt. Das unidirektionale Glas trägt deshalb nicht zur Torsionssteifigkeit bei, das Bidirektionale Glas schon.
Wie wir aus der vorigen Diskussion schon gesehen haben, wäre ein 45°/-45° Bidirektionales Glas am besten dafür geeignet, weil die Kräfte eben in diesen Richtungen auftreten wenn es um Torsion geht. Die 0°/90° Nummer ist wohl ein Zugeständnis an die Herstellungs- und Produktkosten.
Der Knackpunk ist eben die Ausrichtung der Fasern. Die darfst du nicht einfach unterschlagen.

Um dir zu zeigen, wie wenig sich an der Dicke des Wurfarmes ändert, wenn ich ein paar Pfund zusätzliches Zuggewicht ausgleichen möchte, hatte ich eben das vorige Beispiel angeführt. Wie gesagt, bei dem Beispiel änderte sich die Dicke nur um 1,9%.
Es soll die Größenordnung verdeutlichen in der sich das abspielt, und diese ist nunmal meiner Meinung nach recht klein. Sie führt daher meiner Ansicht nach nicht zu dem von dir angeführten Effekt, das der dadurch dünnere WA seine Torsionssteifigkeit durch den kleineren Querschnitt wieder einbüßt.
Auch hier finde ich es kritisch die Größenverhältnisse zu unterschlagen...

[curebo]

Die neutrale Zone... so so, ... ähm Zone oder Linie?
Das hab ich doch mal gewußt, ... den ... Unterschied ... kannte ... ich

Wollte mich nur vergewissern, das wir dieselbe Sprache sprechen, jetzt Spaß beiseite. Galighenna fragt nach einer Formel. Hab ich auch nicht. Die steht in einem schlauen Buch, hoffe ich. Und entgegen aller Vermutungen bin ich nicht unbedingt der Theoretiker. Ich akzeptiere aber die Naturgesetze (Beispiel Wilfrid haut mir mit seinen Bogen auf den Kopf und danach mit einem Baseball-Schläger) -> Schlag 1, halb so wild, Peitschentiller, Schlag 2, heilige Mutter Gottes, ich werd gläubig.
Ich glaub direkt an Masse.

zwirn hat geschrieben:
Irgendwann sollte die Theorie im Experiment bestätigt oder verworfen werden.

blubber, jetzt mußt Du Dich entscheiden, wer dein Stabil-Core-Berater werden soll:
Kandidat 1, der Dich mit Blutdrucksenkern ganz PENG und KNACK macht, Dich aber vor der sowjetischen Revolution in Sicherheit bringt und zwar mitten im Stack.
Kandidat 2, der deine Versteifung für einen etwas unpräzisen Drehmoment hält, und mit seinem Bongossi Facing die klassischen Fälle von Mißverständnissen aufzeigt.
Kandidat 3, das gesetzesvertetende Endoskelett, das Dich mit ollen Sprüchen und Videos zum Bildungsministerium schickt, Du aber die Oryxhörner gemäß des Standes der Technik aufgesetzt bekommst.

Das Coolste wäre ein Bild von blubbers neuem Bogen mit Untertitel: Hab's einfach 'so' gemacht

CUREB

So schön einfach war's mal...

[shokunin]

@curebo

...fachlicher Inhalt aus Deiner Bogenbauerfahrung?
...wäre interessanter zu lesen als blumige Glaubensbekenntnisse und Allgemeinblabla


@gali

Hmmm... Du bist der Physiker...

ich kann nicht so 100% nachvollziehen wie 2x Stabil-Core aussen nur 3# ausmacht und ich dachte bei der Biegesteifigkeit geht die Höhe Quadratisch ein eher als kubisch...
Naja. wenn Du meinst...

Prinzipiell ist es aber doch so, dass wenn ich mit einer Lage Stabil-Core mittig auch den gewünschten Effekt erreichen kann, das doch besser wäre...
Ich denke eben, dass ich nicht 2 Lagen brauche, sondern dass eine Lage mit Holz und Glas neben dran reicht.
Das System wird ja nicht primär auf Drehung belastet, sondern auf Längszug.
Wir machen ja kein Kyudo...
Im Kyudo wird Carbon normal aber als Stabilisierung auch mittig verbaut und nicht aussen... und das ist für Bögen die mit brachialer Kraft in sich verwunden werden sollen...nur nebenher...

Naja, wird man probieren müssen... oder man glaubt Leuten wie Fichtenelch, der es schon probiert hat... oder Kandidat wer-war-es-noch, der hier noch null-komma-garnix gezeigt hat woran man seine Fachkompetenz beurteilen könnte...

Gruss,
Mark