Hi Michael,
auch bei der Torsionssteifigkeit ist ein Vollprofil (bei gleichen Außenmaßen) stabiler als ein Hohlprofil. Die Berechnung von rechteckigen Profilen ist nicht so leicht möglich bei Torsion, aber wenn du dir die Berechnung von runden Querschnitten anschaust, wirst du es schnell sehen.
Entscheidend bei Torsion sind die Schubspannungen im Material. Bei einem Vollprofil bilden diese einen linearen Verlauf vom Zentrum (neutrale Faser) zur Außenseite. Das Material nahe dem Zentrum bleibt dabei wenig belastest, während das Material außen mehr Schubspannungen aushalten muss.
Bei einem Rohr mit dem selben Außenmaß muss die gesamte Schubspannung vom randnahen Bereich getragen werden, wodurch diese deutlich größer ausfällt, als beim Vollprofil. Das Rohr wird also bei gleicher ansteigender Belastung vor dem Vollmaterial versagen, da die Spannungsspitzen am Außendurchmesser höher sind.
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(Bild von cleanpng.com)
Mein technische Mechanik Prof sagte immer: "Das Material in der Mitte isch faul, aber was halten tut es trotzdem, gell"
viele Grüße
Jonas