Festigkeit. 95 Festigkeit.
Fig. 634.
D oder in H dieselbe Kraft P angebracht
wird, die Wirkung bleibt dieselbe;^für
ß — ix und für ß — h bleibt also P = T,
und wenn jede Schicht ein nZoll Gröfse
hat und sänimtliche Schichten zusam
men ein Prisma von der beliebigen Höhe
h und 1 nZoll Querschnitt ausmachen,
so wird die für die Verdrehung dieses
Prisma um die beliebige Länge h erfor
derliche Kraft T, der T o r s i o n s m o d u 1
genannt, der eine für jedes Material con
stante Gröfse ist.
Mit diesem Vortrag kann man sich
nicht einverstanden erklären. Denn ge
setzt es wären nur die beiden in der um
die Peripherie gewundenen Linie AF be
findlichen Molecüle N und F zu verdre
hen gewesen, so ist klar, dals eine viel
geringere Kraft dazu gehört, das Mole-
cül N auf die Länge KN als das ihm
gleiche Molecül F auf die gröfsere Länge
DF fortzubewegen; um so mehr Kraft
also für die Bewegung sämmtlicher auf
die Linie AF vertheilten Molecüle um
die Längen HUI, KN .... DF.
In dieser Theorie wird auch der Win
kelt, der in einem Querschnitt von den
Endpunkten des Verdrehungsbogens mit
den Radien gebildet wird, der Torsions
winkel genannt: also für den Querschnitt
LK der Winkel, den die Endpunkte K, N
des Verdrehungsbogens KN mit den Ra
dien des Cylinders bilden.
Ist DAF — «, AH = f, AD = l, so ist
der Torsionswinkel in HJ -—«, in DE
I
— — ((.
r
Ist K[J" der Querschnitt des Cylin
ders, so ist nach der obigen Bezeichnung
P = TK(4)
(l
Ist AU DE (Fig. 632) ein sehr dünner
Cylindermantel, dessen innerer Halbmes
ser = o, die Dicke des Mantels = A {>,
also der 'Querschnitt K= 2no Ap; ist 3
der Bogen des Torsionswinkels in DE
für den Halbmesser = 1, also der Bogen
selbst = «il, die Länge CC’ — I, so ist die
Kraft für die Verdrehung nach Formel 4:
P = T • 2n o A Q ^r- — 2 n T ~ p 2 A« (5)
und das Moment dieser Kraft in Bezie
hung auf die Axe des Cylinders
Po = 2n T • p 3 A p (C)
Ist der Cylinder voll und man denkt
sich denselben aus lauter concentrischen
Scheiben von der unendlich kleinen Dicke
A(> bestehend, so erhält man das Mo
ment des Cylinderquerschnitts für die
Torsion
Pr — 2ji 7’ y/pD/p
= iiTjr> (7)
3. Denselben Vorgang der Torsions
wirkung erkläre ich folgendermaafsen:
Der Winkel (Fig. 632) DAF— a um
welche die Verschiebung sämmtlicher auf
dem Cylindermantel befindlichen Massen-
elemente geschehen ist, sei der Tor
sionswinkel, und unter dem Maximum
dieses Winkels, welches von der jedes
maligen Festigkeit des Materials abhängt,
geschieht der Bruch, d h. die Ablösung
der äufseren Molecüle von den zunächst
unteren, oder wenn man statt des vollen
Cylinders einen äufserst dünnen Cylin
dermantel sich vorstellt, eine Trennung
des ganzen Körpers innerhalb eines Quer
schnitts.
Denkt man sich den sehr dünnen Cy
lindermantel AHDE von der Länge l in
n gleich hohe Schichten getheilt, ist HJ
die erste Schicht im Abstand — l von
n
2#
AB, KL die zweite in Entfernung — l von
n
AB u. s. w., ist in dem Umkreise HJ
die Kraft p erforderlich um dessen Mas-
sentheile um die Länge HM — — DF ge
gen die des Querschnitts AB zu ver
schieben, so machen die von HJ bis DE
mit HJ zusammenhängenden Theile diese
Verschiebung ebenfalls mit, ohne jedoch
unter sich verschoben zu werden. Sollen
nun die Massentheile in der Schicht KL
ebenfalls um die Länge HM gegen die
in IIJ befindlichen Massentheile, also um
die Länge ‘IHM — KN gegen die Massen
theile in AB verschoben werden, so ist
noch eine Tangentialkraft p in KL er
forderlich, oder eine Kraft = 2p in KL
allein thätig. So fortgeschlossen ergibt
für die Verschiebung der Massentheile in
DE um die Länge DF — n • HM eine
Kraft P — np tangential in DE, mit wel
cher allein thätigen Kraft die Ver
drehungen sämmtlicher Massentheile des
Mantels von AB bis DE geschehen