Beiträge von RobertS im Thema „Fliesst Glas bei Raumtemperatur?“

RobertS · 18. April 2006

Hallo Michael!

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: mkoch
 Hallo Daniel,

> Es wäre aber auch folgende Interprätation möglich: Wenn ich von einem vorgespannten Glas eine Randschicht wegnehme, verringere ich die Spannung (=ich entferne die Kugel nach und nach) wenn dann das Glas dann - wenn überhaupt - nach 15 oder sagen wir 30 Min. schon fast wider im Gleichgewicht ist, kann es mir ja egal sein, oder?

Sicher, das kann dir egal sein. Aber du kennst die Zeitkonstante nicht. Es könnten ja auch 15 oder 30 Jahre sein und dann wäre es ein sehr unangenehmer Effekt.

Gruss
Michael
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Vermutlich kann man eine Veränderung über einen so langen Zeitraum nicht ausschließen,
aber ich denke, dass Deine Messungen hier eher dagegen als dafür sprechen:

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: mkoch
nach 26 Stunden:
Tiefe ca. 0.02 Wellenlängen, entspricht ca. 12nm.

nach einer Woche:
Die neue Delle ist etwas tiefer als beim ersten Versuch, aber nicht wesentlich tiefer.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nach einer Woche ist also keine lineare Zunahme der Verformung mehr zu sehen. Wenn hier
keine anderen Effekte im Spiel sind, wie z.B. ein Kriechen in der Stahlkugel und eine
darausfolgende Abflachung und Druckverminderung, dann könnte man eine Zeitkonstante
von wenigen Tagen annehmen.
Nachdem die Last entfernt wird, geht die Rückbildung der "elastischen Nachwirkung"
noch schneller. Da scheint die Relaxationszeit vielleicht bei 15min bis 1h zu liegen.
Selbst bei dem extrem hohen Druck, den Du aus gutem Grund für die ersten Versuche
gewählt hast, blieb die Verformung mit lambda/50 bzw. vielleicht Lambda/25 nach
einer Woche doch sehr gering.
Eine entscheidende Frage ist, ob es einen Grenzwert für Schubspannungen gibt, unter
dem diese elastischen Nachwirkungen gar nicht auftreten. Dafür spricht die
hier schon mehrfach erwähnte Tatsache, dass Spiegel und Linsen von alten Groß-
teleskopen, keine "Nachwirkungen" zeigen. (Die einzige mir bekannte Ausnahme ist der
von Ulli erwähnte Spiegel des Isaac Newton Telescope) Sie haben alle, wenn auch kleine
innere Restspannungen, hinzu kommen die Spannungen durch Gewichtskraft und Auflager
(Fassungen).

Um ein realistischeres Modell für verspannte Gläser zu erhalten und ggf. zur
Bestimmung eines Grenzwerts für Schubspannungen, wäre es also sehr interessant
Deine Experimente bei deutlich kleiner Drücken und längerer Einwirkungszeit zu
wiederholen.

M.f.G.,
Robert

RobertS · 6. April 2006

Hallo Michael!
Sehr beeindruckend, wie schnell Du das Experiment durchgeführt hast.
Natürlich muss man die Frage nach möglichen systematischen Fehler stellen,
aber ich kann mir gut vorstellen, dass der Effekt real ist.
Du hast einen sehr hohen Druck gewählt. (2000 N/mm^2)
Um das Ergebnis auf verspanntes Glas zu übertragen, habe ich für
eine Doppelbrechung von 50nm/cm versucht die Spannungen abzuschätzen.
(Annahme: spannungsoptische Konstante = 4E-6 mm^2/N) Ich komme
auf wenige N/mm^2. (Bitte um Korrektur, falls ich mich vertan hab.)
Wenn das stimmt, dann sollte man vielleicht das Experiment auch bei
kleineren Drücken und entsprechend längerer Zeit durchführen.
Ich glaube, es gibt auch plastische Fluide, die erst ab
einer bestimmten Schubspannung ins Fließen (Kriechen) kommen.
M.f.G.,
Robert