Technische Mechanik. Festigkeitslehre / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)
Lehrbuch mit Praxisbeispielen, Klausuraufgaben und Lösungen
Dieses Lehr- und Übungsbuch vermittelt an Praxisbeispielen anschaulich und anwendungsnah die wesentlichen Grundlagen der Festigkeitslehre in kurzer und prägnanter Form. Auf Grund des didaktischen Konzepts ist es für den Einsatz in Diplom- und...
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Produktinformationen zu „Technische Mechanik. Festigkeitslehre / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)“
Dieses Lehr- und Übungsbuch vermittelt an Praxisbeispielen anschaulich und anwendungsnah die wesentlichen Grundlagen der Festigkeitslehre in kurzer und prägnanter Form. Auf Grund des didaktischen Konzepts ist es für den Einsatz in Diplom- und Bachelor-Studiengängen gleichermaßen gut geeignet. Ausführlich durchgerechnete Übungsbeispiele, ausgewählte Klausuraufgaben und viele selbsterklärende Abbildungen ermöglichen ein erfolgreiches Selbststudium.
Lese-Probe zu „Technische Mechanik. Festigkeitslehre / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)“
2.2 Äußere Belastung von Bau- und Maschinenteilen (S. 7-8)Bei vielen Vorgangen in Natur und Technik treten Krafte und Momente auf. Will man eine Maschine oder eine Tragstruktur sicher dimensionieren, so muss man die wirkenden Belastungen kennen. Diese konnen einzelne auBere Krafte und Momente, aber auch Volumenkrafte sein (siehe z. B. Kapitel 2.1 in [1]: Äußere Krafte und Momente). Die Lasten konnen je nach ihrer Bedeutung, ihrer Wirkung und ihres zeitlichen Verlaufs unterteilt werden in
• Lasten auf Gesamtstrukturen und Maschinen (Gesamtbelastungen),
• elementare Belastungen auf Einzelkomponenten (Belastungsarten),
• unterschiedlich zeitlich veranderliche Belastungen (Belastungsfalle).
Gesamtbelastungen, Belastungsarten und Belastungsfalle werden im Folgenden erlautert.
2.2.1 Gesamtbelastungen
Die auf Gesamtstrukturen einwirkenden Lasten werden eingeteilt in:
• Hauptlasten,
• Zusatzlasten,
• Sonderlasten.
Hauptlasten wirken im Allgemeinen permanent. Hierzu zahlen die Eigenlasten (Gewichte), die Nutzlasten bzw. Betriebslasten, die Massenkrafte und die dynamischen Belastungen bzw. StoBkrafte. Zusatzlasten treten im Allgemeinen nicht permanent auf. Hierzu zahlen z. B. die Windlasten, die Schneelasten oder Krafte infolge von Warmeentwicklung. Sonderlasten sind z. B. Priiflasten (vor Inbetriebnahme einer Anlage) oder auch Krafte, die beim Transport oder bei der Montage auftreten. Die Transport- und Montagelasten konnen vollig andere Wirkungen auf Maschinen und Strukturen haben als die Haupt- oder Zusatzlasten.
2.2.2 Belastungsarten
Als elementare Belastungs- und Verformungsarten bezeichnet man z. B. die Belastungen von Einzelkomponenten (idealisierte Grundstrukturen) wie Staben, Balken, usw., Bild 2-3. Diese Belastungsarten sind z. B. Zug, Druck, Biegung, Schub und Torsion. Die elementaren Belastungsarten lassen sich wie
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folgt charakterisieren:
Zug: Zugkrafte wirken in Richtung der Stabachse. Zwei Nachbarquerschnitte entfernen sich voneinander. Der Stab wird verlangert. Zugbelastungen treten z. B. auf bei Spindeln, Fachwerkstaben, Seilen, usw.
Druck: Druckkrafte wirken in Richtung der Stabachse. Zwei Nachbarquerschnitte nahem sich an. Der Stab wird verkiirzt. Druckbelastungen treten z. B. auf bei Sttitzen, Pfeilem, Fachwerkstaben, usw. Bei langen schlanken Druckstaben muss die Gefahr des Ausknickens gesondert betrachtet werden.
Biegung: Durch Momente bzw. durch Krafte quer zur Balkenachse wird der Balken gebogen, d. h. die Balkenachse wird geknimmt. Dabei werden zwei Nachbarquerschnitte gegeneinander verdreht, d. h. ein Teil des Balkens wird verlangert, ein Teil verkiirzt. Man unterscheidet reine Biegung, bei der das Biegemoment iiber die Balkenlange konstant ist, und Querkraftbiegung, bei der im interessierenden Bereich neben dem Biegemoment noch eine Querkraft auftritt. Biegebelastungen treten z. B. auf bei Balken, Tragem, Wellen, Achsen, Rahmen, Bogentragem, usw.
Schub: Krafte wirken quer zur Balkenachse. Zwei Nachbarquerschnitte werden gegeneinander verschoben. Es tritt eine Abscherbewegung auf Schubbelastungen treten z. B. auf beim Abscheren von Blechen oder bei Niet- oder Schraubenverbindungen sowie bei querkraftbelasteten Balken.
Torsion: Durch Torsionsmomente wird der Stab oder der Balken verdreht, wobei die Stabachse gerade bleibt. Zwei Nachbarquerschnitte vollziehen eine gegeneinander gerichtete Drehbewegung. Torsionsbelastungen liegen unter anderem bei Achsen, Wellen, Rohren, raumlichen Tragstrukturen, usw. vor.
Zug: Zugkrafte wirken in Richtung der Stabachse. Zwei Nachbarquerschnitte entfernen sich voneinander. Der Stab wird verlangert. Zugbelastungen treten z. B. auf bei Spindeln, Fachwerkstaben, Seilen, usw.
Druck: Druckkrafte wirken in Richtung der Stabachse. Zwei Nachbarquerschnitte nahem sich an. Der Stab wird verkiirzt. Druckbelastungen treten z. B. auf bei Sttitzen, Pfeilem, Fachwerkstaben, usw. Bei langen schlanken Druckstaben muss die Gefahr des Ausknickens gesondert betrachtet werden.
Biegung: Durch Momente bzw. durch Krafte quer zur Balkenachse wird der Balken gebogen, d. h. die Balkenachse wird geknimmt. Dabei werden zwei Nachbarquerschnitte gegeneinander verdreht, d. h. ein Teil des Balkens wird verlangert, ein Teil verkiirzt. Man unterscheidet reine Biegung, bei der das Biegemoment iiber die Balkenlange konstant ist, und Querkraftbiegung, bei der im interessierenden Bereich neben dem Biegemoment noch eine Querkraft auftritt. Biegebelastungen treten z. B. auf bei Balken, Tragem, Wellen, Achsen, Rahmen, Bogentragem, usw.
Schub: Krafte wirken quer zur Balkenachse. Zwei Nachbarquerschnitte werden gegeneinander verschoben. Es tritt eine Abscherbewegung auf Schubbelastungen treten z. B. auf beim Abscheren von Blechen oder bei Niet- oder Schraubenverbindungen sowie bei querkraftbelasteten Balken.
Torsion: Durch Torsionsmomente wird der Stab oder der Balken verdreht, wobei die Stabachse gerade bleibt. Zwei Nachbarquerschnitte vollziehen eine gegeneinander gerichtete Drehbewegung. Torsionsbelastungen liegen unter anderem bei Achsen, Wellen, Rohren, raumlichen Tragstrukturen, usw. vor.
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Autoren-Porträt von Hans Albert Richard, Manuela Sander
Prof. Dr.-Ing. habil. Hans Albert Richard leitet die Fachgruppe Angewandte Mechanik der Universität Paderborn und lehrt Technische Mechanik und Strukturmechanik. Zu den Forschungsgebieten seiner Arbeitsgruppe zählen die festigkeitsoptimierte und bruchsichere Gestaltung, die Biomechanik und die Bahntechnik.PD Dr.-Ing. Manuela Sander ist Oberingenieurin in der Fachgruppe Angewandte Mechanik und hält u. a. Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet Betriebsfestigkeit an der Universität Paderborn.
Bibliographische Angaben
- Autoren: Hans Albert Richard , Manuela Sander
- 2008, 2006, 205 Seiten, Deutsch
- Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
- ISBN-10: 383489124X
- ISBN-13: 9783834891242
- Erscheinungsdatum: 18.05.2008
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