Festigkeitslehre-Karteikärtchen Denis Stojkov
Beanspruchungsarten: Zug, Druck, Biegung, Abscherung, Torsion Zulässige Spannungen, Formeln, Sicherheitszahlen, Materialwerte, Belastungsfälle, Berechnungsbeispiele, Schadensursache, Schadenvermeidung
Beanspruchungsarten: Zug, Druck, Biegung, Abscherung, Torsion Zulässige Spannungen, Formeln, Sicherheitszahlen, Materialwerte, Belastungsfälle, Berechnungsbeispiele, Schadensursache, Schadenvermeidung
Welche drei Belastungsfälle gibt es?
Belastungsfall I: statische Belastung ruhend
Belastungsfall II: dynamische Belastung schwellend
Belastungsfall III: dynamische Belastung wechselnd
Beschreiben sie Belastungsfall I.
Belastungsfall I: Grösse und Rcihtung der Belastung sind gleichbleibend, z.B. bei einer Gewichtsbelastung an einer Seilaufhängung.
Beschreiben sie Belastungsfall II.
Belastungsfall II: Die Belastung steigt auf einen Höchstwert an und geht auf null zurück, z.B. bei Kranseilen und Federn.
Beschreiben sie Belastungsfall III.
Belastungsfall III: Die Belastung wechselt zwischen einem positiven und einem gleich grossen negativen Höchstwert, z.B. bei umlaufenden Achsen.
Wie hoch ist die Sicherheitszahl bei zähen Werkstoffen?
bei zähen Werkstoffen (z.B. Stahl): v ≈ 1,5
Wie hoch ist die Sicherheitszahl bei spröden Werkstoffen?
bei spröden Werkstoffen (z.B. Gusseisen): v ≈ 2.0
Welche verschiedenen Beanspruchungsarten gibt es?
Zug, Druck, Abscherung, Biegung, Torsion, (Knickung)
Beanspruchung auf Zug:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Zugspannung?
...der erforderlichen Querschnittsfläche?
...der zulässigen Zugspannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Druck:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Druckspannung?
...der erforderlichen Querschnittsfläche?
...der zulässigen Druckspannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Flächenpressung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Flächenpressung?
...der erforderlichen Berührungsfläche?
...der zulässigen Flächenpressung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Abscherung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Scherspannung?
...der erforderlichen Querschnittsfläche?
...der zulässigen Scherspannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Biegung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Biegespannung?
...des erforderlichen Widerstandsmoments?
...der zulässigen Biegespannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Torsionsspannung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Torsionsspannung?
...des erforderlichen polaren Widerstandsmoment?
...der zulässigen Torsionsspannung?
siehe Bild
Warum sollte ein beschädigtes Bauteil einer Maschine schnellstmöglich ausgetauscht werden?
Ausfallzeiten von Maschinen verursachen grosse wirtschaftliche Verluste. Ausserdem kann es durch Bauteilversagen zu Unfällen oder Verletzung von Menschen kommen.
Wie wird bei einem Schaden vorgegangen?
Schadensuntersuchung - Schadensursache - Schadensvermeidung
Wozu dient eine Schadensuntersuchung?
Die Schadensuntersuchung (Schadensanalyse) dient zur Ursachenermittlung und soll gleichartige Schäden in Zukunft vermeiden.
Wie wird eine Schadensuntersuchung durchgeführt?
-ohne Hilfsmittel erkennbare, offensichtliche Schäden feststellen
-Wenn Ursache schwierig zu beurteilen ist, müssen aufwendige Verfahren (z.B. mikroskopische Gefügeuntersuchung, rasterelektronenmikroskopische Oberflächen untersuchungen REM,...) verwendet werden.
Wie wird vorgegangen, wenn die Ursache ermittelt ist?
Der Schaden wird beseitigt und die defekte Maschine wird wieder instandgesetzt, so ist die Qualität der Maschine wieder gewährleistet.
Womit wird die Ermittlung der Schadensursache erheblich vereinfacht?
Mit den in die Software der Maschine integrierten Schadensanalysesystemen. Sie liefern entweder einen Hinweis auf die Baugruppe, die versagt hat (Mechanik, Hydraulik, Elektrik,..), oder benennen direkt das schadhafte Teil.
Wie kann der Maschinenbetreiber bei einem Überhitzungsschaden vorgehen?
Bei einem Überhitzungsschaden kann das Problem mit einer verbesserten Kühlung vermieden werden.
Was sind mögliche andere Schäden, mit denen ein Maschinenbetreiber zu kämpfen haben könnte?
Zwei Beispiele!
Einen Festfressschaden durch eine verbesserte Schmierung.
Überlastungsschaden durch Absenkung der zulässigen Belastung.
Nennen sie einige spezifische Beispiele für Schadensfälle und deren mögliche Ursachen.
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Rundprofil
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Rundes Hohlprofil
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Vierkantprofil
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Rechteckprofil
siehe Bild
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Lernkarten
Welche drei Belastungsfälle gibt es?
Belastungsfall I: statische Belastung ruhend
Belastungsfall II: dynamische Belastung schwellend
Belastungsfall III: dynamische Belastung wechselnd
Beschreiben sie Belastungsfall I.
Belastungsfall I: Grösse und Rcihtung der Belastung sind gleichbleibend, z.B. bei einer Gewichtsbelastung an einer Seilaufhängung.
Beschreiben sie Belastungsfall II.
Belastungsfall II: Die Belastung steigt auf einen Höchstwert an und geht auf null zurück, z.B. bei Kranseilen und Federn.
Beschreiben sie Belastungsfall III.
Belastungsfall III: Die Belastung wechselt zwischen einem positiven und einem gleich grossen negativen Höchstwert, z.B. bei umlaufenden Achsen.
Wie hoch ist die Sicherheitszahl bei zähen Werkstoffen?
bei zähen Werkstoffen (z.B. Stahl): v ≈ 1,5
Wie hoch ist die Sicherheitszahl bei spröden Werkstoffen?
bei spröden Werkstoffen (z.B. Gusseisen): v ≈ 2.0
Welche verschiedenen Beanspruchungsarten gibt es?
Zug, Druck, Abscherung, Biegung, Torsion, (Knickung)
Beanspruchung auf Zug:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Zugspannung?
...der erforderlichen Querschnittsfläche?
...der zulässigen Zugspannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Druck:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Druckspannung?
...der erforderlichen Querschnittsfläche?
...der zulässigen Druckspannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Flächenpressung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Flächenpressung?
...der erforderlichen Berührungsfläche?
...der zulässigen Flächenpressung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Abscherung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Scherspannung?
...der erforderlichen Querschnittsfläche?
...der zulässigen Scherspannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Biegung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Biegespannung?
...des erforderlichen Widerstandsmoments?
...der zulässigen Biegespannung?
siehe Bild
Beanspruchung auf Torsionsspannung:
Wie lautet die Formel zur Berechnung...
...der Torsionsspannung?
...des erforderlichen polaren Widerstandsmoment?
...der zulässigen Torsionsspannung?
siehe Bild
Warum sollte ein beschädigtes Bauteil einer Maschine schnellstmöglich ausgetauscht werden?
Ausfallzeiten von Maschinen verursachen grosse wirtschaftliche Verluste. Ausserdem kann es durch Bauteilversagen zu Unfällen oder Verletzung von Menschen kommen.
Wie wird bei einem Schaden vorgegangen?
Schadensuntersuchung - Schadensursache - Schadensvermeidung
Wozu dient eine Schadensuntersuchung?
Die Schadensuntersuchung (Schadensanalyse) dient zur Ursachenermittlung und soll gleichartige Schäden in Zukunft vermeiden.
Wie wird eine Schadensuntersuchung durchgeführt?
-ohne Hilfsmittel erkennbare, offensichtliche Schäden feststellen
-Wenn Ursache schwierig zu beurteilen ist, müssen aufwendige Verfahren (z.B. mikroskopische Gefügeuntersuchung, rasterelektronenmikroskopische Oberflächen untersuchungen REM,...) verwendet werden.
Wie wird vorgegangen, wenn die Ursache ermittelt ist?
Der Schaden wird beseitigt und die defekte Maschine wird wieder instandgesetzt, so ist die Qualität der Maschine wieder gewährleistet.
Womit wird die Ermittlung der Schadensursache erheblich vereinfacht?
Mit den in die Software der Maschine integrierten Schadensanalysesystemen. Sie liefern entweder einen Hinweis auf die Baugruppe, die versagt hat (Mechanik, Hydraulik, Elektrik,..), oder benennen direkt das schadhafte Teil.
Wie kann der Maschinenbetreiber bei einem Überhitzungsschaden vorgehen?
Bei einem Überhitzungsschaden kann das Problem mit einer verbesserten Kühlung vermieden werden.
Was sind mögliche andere Schäden, mit denen ein Maschinenbetreiber zu kämpfen haben könnte?
Zwei Beispiele!
Einen Festfressschaden durch eine verbesserte Schmierung.
Überlastungsschaden durch Absenkung der zulässigen Belastung.
Nennen sie einige spezifische Beispiele für Schadensfälle und deren mögliche Ursachen.
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Rundprofil
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Rundes Hohlprofil
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Vierkantprofil
siehe Bild
Formel axiales Widerstandsmoment Rechteckprofil
siehe Bild
