Hohlzylinder

Hohlzylinder ist ein zylindrischer Körper mit Innenhohlraum. Er wird durch äußeren Radius R, inneren Radius r (0 ≤ r < R) und Höhe h bestimmt. Im Gegensatz zum Vollzylinder besitzt der Hohlzylinder eine Mantelfläche sowie zwei Endflächen, deren Form je nach Ausführung variieren kann.

Volumen V = π h (R^2 - r^2). Gesamtoberfläche A hängt von der Bauvariante ab: Beidseitig geschlossen: A = 2π h (R + r) + 2π (R^2 - r^2). Offen an beiden Enden: A = 2π h (R + r). Masse M = ρ V, wobei ρ die Dichte des Materials ist.

Trägheitsmoment um die zentrale Achse z bei gleichmäßig verteilter Masse: I_z = (1/2) M (R^2 + r^2).

Herstellung: Hohlzylinder entstehen durch Röhrenfertigung. Nahtlose Röhren werden durch Walzen oder Ziehen hergestellt; Bleche können durch Umformen und Schweißen zu einem geschlossenen Hohlkörper verarbeitet werden; auch extrudierte Hohlprofile sind gängig.

Anwendungen: Hohlzylinder dienen als Rohre, Tanks oder Druckbehälter, als Gehäuse, Walzen oder Träger in Maschinen, sowie als Speicherelemente und Gehäuseformen. Die Gestaltung berücksichtigt Wanddicke t = R - r, Höhe h und Materialfestigkeit; bei Druckbehältern kommen je nach Anforderung Dicke-Wand-Formeln und Normen zum Einsatz.