Umrechnung von Pascal in Megapound pro Quadratzoll

Informationen über Pascal (Pa)

Das Pascal ist die SI-Einheit des Drucks und wird Pa geschrieben. Es ist als ein Newton Kraft verteilt auf einen Quadratmeter festgelegt und trägt den Namen Blaise Pascals, dessen Barometerversuche in den 1640er Jahren zeigten, dass Luft Gewicht hat und dass ihr Druck mit der Höhe abnimmt. Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht übernahm den Namen 1971.

Es ist eine bemerkenswert kleine Einheit. Der Luftdruck auf Meereshöhe beträgt 101 325 Pascal, der Druck also, unter dem alle leben, ist eine sechsstellige Zahl, und nahezu jeder praktische Gebrauch der Einheit trägt deshalb einen Vorsatz. Diese Sperrigkeit ist kein Konstruktionsfehler, sondern eine Folge der Kohärenz: Newton und Quadratmeter wurden zuerst festgelegt, und das Pascal ist, was beim Teilen des einen durch den anderen herauskommt.

Die Akustik ist das Feld, in dem nackte Pascal natürlich wirken. Der Bezugsdruck der Dezibelskala beträgt zwanzig Mikropascal, angesetzt als der leiseste Schall, den ein junges gesundes Ohr wahrnehmen kann, und ein gewöhnliches Gespräch liegt bei etwa 0,02 Pascal Schalldruck. Die Schmerzschwelle liegt nahe 63 Pascal, sodass der gesamte Bereich des menschlichen Hörens in dieser Einheit rund sechs Zehnerpotenzen umfasst.

Alltägliche Gegenstände geben ein Gefühl für den Maßstab. Ein flach liegendes Blatt Büropapier drückt mit etwa 0,8 Pascal auf den Tisch. Eine leichte Brise übt einige Pascal auf eine Wand aus, und die Druckdifferenz, die die Lüftung eines Gebäudes antreibt, liegt üblicherweise zwischen zehn und fünfzig. Alles, was ein Mensch als Kraft spürt, geht bereits in die Tausende.

Die Vorsatzformen leisten die eigentliche Arbeit. Die Wetterkunde benutzt Hektopascal, zahlenmäßig gleich den älteren Millibar, sodass ein Messwert von 1013 in einem Bericht kein Umlernen verlangte. Die Technik benutzt Kilopascal für Reifen- und Fluiddrücke, und die Werkstoffkunde Megapascal und Gigapascal für Festigkeit und Steifigkeit, wobei ein Megapascal ein Newton je Quadratmillimeter ist.

Das Pascal erscheint zudem überall dort, wo eine Spannung und kein Druck gemeint ist, denn beide haben dieselben Dimensionen. Elastizitätsmodul, Streckgrenze und Schubspannung stehen sämtlich in Pascal oder dessen Vielfachen, und deshalb umspannt eine einzige Einheit den Druck in einem Reifen und die Steifigkeit von Stahl.

Ein Pascal entspricht 1 Newton je Quadratmeter, 0,01 Millibar, etwa 0,0000099 Atmosphären oder rund 0,000145 Pfund je Quadratzoll.

Informationen über Megapound pro Quadratzoll (Mpsi)

Das Megapfund je Quadratzoll ist eine Druckeinheit von einer Million Pfund je Quadratzoll oder 6,895 Gigapascal. Ihr Zeichen ist Mpsi. Nichts arbeitet bei diesem Druck; die Einheit besteht allein, um den Elastizitätsmodul anzugeben, jene Größe, die die Steifigkeit eines Werkstoffs beschreibt und nicht seine Festigkeit.

Zwei darin ausgedrückte Zahlen kennt jede amerikanische Maschinenbauingenieurin auswendig. Stahl hat einen Elastizitätsmodul von 29 Millionen Pfund je Quadratzoll und Aluminium von 10 Millionen, und dieses Verhältnis von rund drei zu eins bestimmt, wie sich beide in jedem Tragwerk verhalten. Ein Stahlteil und ein Aluminiumteil gleicher Form und gleicher Festigkeit verformen sich nicht gleich, und der Unterschied ist genau dieser Faktor.

Die übrigen gebräuchlichen Metalle ordnen sich darum. Titan liegt bei etwa 16,5 Millionen Pfund je Quadratzoll, Kupfer bei 17, Magnesium bei 6,5 und Gusseisen je nach Sorte zwischen 12 und 20. Da sich der Modul innerhalb einer Metallfamilie durch Wärmebehandlung oder Legieren kaum ändert, sind diese Zahlen weit beständiger als Festigkeitswerte und über Sorten hinweg verlässlich.

Bei Verbundwerkstoffen leistet die Einheit ihre interessanteste Arbeit. Übliche Kohlenstofffaser erreicht in Faserrichtung etwa 33 Millionen Pfund je Quadratzoll, hochmodulige Sorten 55 bis 85 und Glasfaser nur rund 10, so viel wie Aluminium. Da ein Verbundlaminat in jeder Richtung einen anderen Modul hat, arbeitet der Entwurf mit einem Satz von Werten statt mit einem einzigen, und die Einheit erscheint auf einem Datenblatt mehrfach.

Ihre metrische Entsprechung ist das Gigapascal, und die Umrechnung beträgt 6,895 Gigapascal je Megapfund und Quadratzoll. Stahl mit 29 Millionen Pfund je Quadratzoll sind 200 Gigapascal, Aluminium mit 10 Millionen sind 69, und das sind zugleich die beiden meistzitierten Steifigkeitszahlen der metrischen Technik. Beide Überlieferungen beschreiben genau dieselben Werkstoffe.

Modul und Festigkeit auseinanderzuhalten zählt hier mehr als irgendwo sonst. Ein Stahl mit einem Modul von 29 Millionen Pfund je Quadratzoll fließt womöglich bei 50 Tausend, ein Unterschied von nahezu sechshundertfach, und die beiden Eigenschaften sind voneinander unabhängig: Eine Wärmebehandlung kann die Festigkeit eines Stahls verdoppeln und seine Steifigkeit unangetastet lassen.

Ein Megapfund je Quadratzoll entspricht 1 000 000 Pfund je Quadratzoll, etwa 6,895 Gigapascal, rund 68 950 Bar oder 1000 Kilopfund je Quadratzoll.