Ungleichförmigkeitszahl

Die Ungleichförmigkeitszahl ${\displaystyle C_{U}}$ (uniformity coefficient; früher ${\displaystyle U}$), auch Ungleichkörnigkeitszahl oder -grad genannt, ist ein dimensionsloser Kennwert der Bodenmechanik zur Beschreibung der Sieblinie (Körnungslinie, Körnungskurve) eines Bodens. Sie gibt Auskunft darüber, wie gleichförmig die Korngrößen eines Bodens verteilt sind.

Die Ungleichförmigkeitszahl wird in DIN EN ISO 14688-2:2004 definiert als das Verhältnis des Durchmessers d₆₀ beim Siebdurchgang von 60 % zum Durchmesser d₁₀ bei 10 % Siebdurchgang:

${\displaystyle C_{U}={\frac {d_{60}}{d_{10}}}}$

mit

• d_x = Korngröße (Durchmesser) bei x % des Massendurchgangs der Sieblinie, d. h. x % der Masse des Bodens haben eine kleinere Korngröße und gehen durch ein Sieb mit der Maschenweite d_x hindurch.

Dieses Verhältnis repräsentiert die Steigung der Körnungskurve im Bereich zwischen 10 % und 60 % der Siebdurchgänge. Bei den Perzentilen handelt es sich um Massenanteile.

Einen Ungleichförmigkeitsgrad gibt es außerdem überall, wo gleichartige Dinge unterschiedlicher Größe miteinander verglichen werden. Es bezeichnet im Allgemeinen das Verhältnis des Großen (oder Größten) zum Kleinen (oder Kleinsten):

${\displaystyle C_{u}={\frac {x_{\text{gross}}}{x_{\text{klein}}}}}$

Im Maschinenbau ist der Ungleichförmigkeitsgrad eines Antriebes, z. B. eines Verbrennungsmotors, die Drehzahlschwankung bei periodischen Bewegungen; er drückt die Schwankung der Winkelgeschwindigkeit während eines Arbeitszyklus aus, wobei der Antrieb konstant mit gleichförmigem Drehmoment belastet sein muss. Allerdings wird hier – anders als oben beschrieben – nicht der größte auf den kleinsten Wert, sondern die auftretende Differenz auf den arithmetischen Mittelwert bezogen:

${\displaystyle C_{u,\omega }={\frac {\omega _{\text{gross}}-\omega _{\text{klein}}}{\frac {\omega _{\text{gross}}+\omega _{\text{klein}}}{2}}}}$

Literatur

• Gerd Möller: Geotechnik. Bodenmechanik, 2. Auflage, Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin 2013, ISBN 978-3-433-02996-1.
• Wolfgang Förster: Mechanische Eigenschaften der Lockergesteine. B. G. Teubner, Stuttgart 1996, ISBN 978-3-8154-5000-0.

Siehe auch

• Krümmungszahl

Weblinks

• Lehrstuhl für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmechanik und Tunnelbau: Grundbau und Bodenmechanik (abgerufen am 14. März 2016)
• Studienunterlagen Geotechnik (abgerufen am 14. März 2016)