Leichtbau und Strukturen
Hochschule
Hochschule
58. Was zeichnet ein Rahmentragwerk im Vergleich zu einem Fachwerk aus?
Fachwerk:
- Schlanke Stäbe
- Aufnahme achsialer Kräfte
- Lasten greifen in den Gelenken an
Rahmentragwerk:
- Biegesteife Stäbe
- Steif ausgeführte Knoten
- Lasten greifen beliebig an
59. Nennen Sie Kriterien zur Gestaltung eines Fachwerkknotens.
Profile:
- Anschlusswinkel α > 30°
- Schweißtechnische Anbindung: Nachtkreuzungen vermeiden
- Lokales Beulen vermeiden
60. Durch welche Maßnahmen kann das lokale Beulen dünnwandiger Fachwerkrohre im Knotenbereich verhindert werden?
- Einbau eines Flanschringes
- Einbau eines Querschotts
- Lokales Aufdichen des Gurtrohres im Bereich des Knotens
61. Nennen Sie zwei Maßnahmen zur Verbesserung des dynamischen Tragverhaltens im Knotenbereich eines Fachwerks.
- Ausschneiden der Gurte
- Biegeelastische Anbindung der Gurte / Diagonale
62. Welche Vorraussetzungen muss ein Schubwandträger erfüllen, damit eine sinnvolle Dimensionierung ermöglicht ist?
- Stegblech darf nicht beulen
- Pfosten und Gurte dürfen nicht knicken
65. Nennen Sie Anbindungsmöglichkeiten wölbkritischer Profile zur Fertigung einer Rahmenstruktur.
Nieten, Schrauben, Schweißen mit Membranblech
67. Verbessern Sie qualitativ den dargestellten Hebel unter dem Aspekt Leichtbau (Skizze)
Guss: Denken in Druck
Leichtbau: Denken in Zug (Zugstäbe)
68. Erklären Sie qualitativ das Sandwichprinzip
- Hoher Deckschicht-E-Modul
- Großer Deckschichtabstand
69. Nennen Sie drei Kriterien, die ein Sandwichkernwerkstoff erfüllen muss.
- Hohe Schubfestigkeit
- Hohe Schubsteifigkeit
- Hohe Druckfestigkeit
70. Nennen Sie vier Schaumstoffe, die sich für ein technisches Sandwich eignen.
PEI
PVC
PC
PMI
71. Nennen Sie zwei Kernwerkstoffe, die sich für den Schiffbau eignen.
- Balsaholz
- Geschlossenporiges PVC
72. Nennen Sie zwei Kriterien, die bei der Auswahl von Sandwichkernen für Luft- und Raumfahrtstrukturen besonders beachtet werden müssen.
- Offene Zellen und Waben (für Druckaustausch, Feuchtigkeitsaustausch)
- Flammwidrig
73. Nennen Sie drei Technologien zur Herstellung technischer Waben (Bezug zu den Wabenwerkstoffen)
Aluminium / Papier: Kleben + Expandieren
Kunststoff: Thermoplastspritzguss, Röhrchen verkleben
74. Welcher Wabentypus (Handelsname) eignet sich besonders gut für eine 3D-Abformung
Flexcore
Foldcore
75. Welche fertigungstechnische Eigenheit muss bei Waben bzgl. der Geometrie beachtet werden?
W- / L-Richtung
1. Nennen Sie drei Kriterien zur Realisierung eines optimalen Leichtbaus
Steifigkeit der Struktur
Betriebsfeste
Werkstoffkombination
2. Wie lauten die drei Leichtbaustrategien
Stoffleichtbau
Formleichtbau
Bedingungsleichtbau
5. Erklären Sie den Begriff Reisslänge.
Rm/ρ
Zugfestigkeit/Dichte
7. Nennen Sie zwei Kriterien zur Auswahl eines Leichtbauwerkstoffes
E-Modul / γ
ρ
Festigkeit
9. Nennen Sie eine typische Aluminium Strangpress Legierung, die im Schienenfahrzeugbau eingesetzt wird.
AlMgSi0,7
11. Was muss beachtet werden, um bei Aluminium- Crashelementen ein optimales Energieabsorbtionsverhalten zu erzielen?
Legierung mit Vanadium
Wärmebehandlung
Geometrie - Triggerung (Versagen muss gezielt eingeleitet werden)
12. Was versteht man unter der Bezeichnung Aluminium - Superleichtlegierung?
Al + Li
13. Was verbirgt sich hinter den Handelsnamen GLARE und ARALL und weshalb werden diese Produkte eingesetzt?
Werkstoffverbund aus Aluminium und Faserverbundkunststoffen
Betriebsfestigkeiten
14. Magensium: welche Hauptlegierungselemente (neben Mg) besitzen die Legierung AM50 und AZ91
AM50: Alu und Mangan
AZ91: Alu und Zink
15. Eine crashgefährdete Fahrzeugstruktur soll aus einer Mg-Legierung gefertigt werden. Mit welchem Legierungselement kann die Duktilität und das Korrosionsverhalten der Mg-Legierung verbessert werden? gibt es einen Nachteil?
Li
Kosten
16. Was muss bei der Kombination von Magnesium mit CFK beachtet werden?
Wärmeausdehnung
Korrosion
Steifigkeitssprung (durch geometriewechsel, versch. Werkstoffe)
17. Welche Formgebungstechnologie eignet sich besonders für Magnesiumlegierungen?
Giessen (Schmelzviskosität)
18. Was ist beim Einsatz von Titanlegierungen zu beachten?
Umformtechnologien (Teuer)
Korrosion
20. Was rechtfertigt den Einsatz von Stahl im Leichtbau? (im Vergleich zu Aluminium)
Absolute Kennwerte E, Rm
Preis
-
- 1 / 75
-
Cartes-fiches
42. Was ist bei der Verarbeitung von Phenolharzen zu beachten?
Polykondensation - Wasser
Arbeitssicherheit (Hochgiftig)
43. Nennen Sie drei thermoplastische Matrixsysteme
PP
PA
PEI
PEEK
PBT
PET
44. Geben Sie zwei Beispiele zu Füllstoffen.
Flammschutz
Farbstoff
45. Welche Qualitätsmerkmale müssen bei Faserverbundkunststoffen beachtet werden?
Homogenität der Faser (Matrixverteilung)
Lunkerfreiheit
Faservolumengehalt
46. Nennen Sie jeweils drei Fertigungstechnologien für duromere bzw. thermoplastische Faserverbundbauteile.
Duromere: Wickeltechnik, Pressen, Tapelegen
Thermoplaste: Pressen, Thermoformen, Wickeltechnik
47. Wie kann Nasslaminieren die Verbundqualität verbessert werden?
Zusätzlich Vakuum ziehen + Überdruck
Autoklav
48. Was versteht man unter dem Fachbegriff "Prepreg"?
Pre Impregnated: vorimprägniert
49. Welcher Unterschied besteht zwischen duromeren und thermoplastischen prepregs?
Duromer: chemische Reaktion
Thermoplast: schmelzen
50. Welcher Faservolumengehalt ist in einem hochwertigen Laminat anzustreben?
60%
51. Was zeichnet die Wickeltechnologie im Vergleich zu den Faserverbundpresstechnologien aus?
Präzision der Rovingablage
52. Erklären Sie: RTM, VARI, BMC, SMC.
RTM: resin transfer moulding
VARI: vacuum assisted resin injection
BMC: bulk moulding compound (Sauerkraut)
SMC: sheet moulding compound (gerichtete Langfasern)
53. Was versteht man unter einem Organoblech?
Konsolidierte (= verpresst) Faserverbundkunststoffplatte
54. Zeichnen Sie qualitativ die Spannungs- /Dehnungskurven der Werkstoffe:
Hochfestes/hochsteifes CFK
Duktiler Stahl
Hochfester Stahl
Aluminium
Gummi
56. Der Stahl-Zugstab einer Leichtbaustruktur soll noch leichter gestaltet werden. Es bietet sich der Werkstoff Aluminium an. Die neue Aluminiumstruktur soll das gleiche Deformationsverhalten wie die alte Stahlstruktur aufweisen, d.h. die Verformungsbedingung lautet: εstahl = εAluminium. Wie groß ist der zu erwartende Gewichtsvorteil der Aluminiumstruktur? (rechnerische Herleitung)
.
57. Ein Stahl-Biegeträger, belastet duch eine Querstreckenlast, soll durch einen Aluminiumbiegeträger gleicher Länge ersetzt werden. Wie groß muss das Flächenträgheitsmoment des Aluminiumbiegeträgers sein, bei gleichbleibender maximaler Durchbiegung des Trägers?
.
58. Was zeichnet ein Rahmentragwerk im Vergleich zu einem Fachwerk aus?
Fachwerk:
- Schlanke Stäbe
- Aufnahme achsialer Kräfte
- Lasten greifen in den Gelenken an
Rahmentragwerk:
- Biegesteife Stäbe
- Steif ausgeführte Knoten
- Lasten greifen beliebig an
59. Nennen Sie Kriterien zur Gestaltung eines Fachwerkknotens.
Profile:
- Anschlusswinkel α > 30°
- Schweißtechnische Anbindung: Nachtkreuzungen vermeiden
- Lokales Beulen vermeiden
60. Durch welche Maßnahmen kann das lokale Beulen dünnwandiger Fachwerkrohre im Knotenbereich verhindert werden?
- Einbau eines Flanschringes
- Einbau eines Querschotts
- Lokales Aufdichen des Gurtrohres im Bereich des Knotens
61. Nennen Sie zwei Maßnahmen zur Verbesserung des dynamischen Tragverhaltens im Knotenbereich eines Fachwerks.
- Ausschneiden der Gurte
- Biegeelastische Anbindung der Gurte / Diagonale
62. Welche Vorraussetzungen muss ein Schubwandträger erfüllen, damit eine sinnvolle Dimensionierung ermöglicht ist?
- Stegblech darf nicht beulen
- Pfosten und Gurte dürfen nicht knicken
65. Nennen Sie Anbindungsmöglichkeiten wölbkritischer Profile zur Fertigung einer Rahmenstruktur.
Nieten, Schrauben, Schweißen mit Membranblech
67. Verbessern Sie qualitativ den dargestellten Hebel unter dem Aspekt Leichtbau (Skizze)
Guss: Denken in Druck
Leichtbau: Denken in Zug (Zugstäbe)
68. Erklären Sie qualitativ das Sandwichprinzip
- Hoher Deckschicht-E-Modul
- Großer Deckschichtabstand
69. Nennen Sie drei Kriterien, die ein Sandwichkernwerkstoff erfüllen muss.
- Hohe Schubfestigkeit
- Hohe Schubsteifigkeit
- Hohe Druckfestigkeit
70. Nennen Sie vier Schaumstoffe, die sich für ein technisches Sandwich eignen.
PEI
PVC
PC
PMI
71. Nennen Sie zwei Kernwerkstoffe, die sich für den Schiffbau eignen.
- Balsaholz
- Geschlossenporiges PVC
72. Nennen Sie zwei Kriterien, die bei der Auswahl von Sandwichkernen für Luft- und Raumfahrtstrukturen besonders beachtet werden müssen.
- Offene Zellen und Waben (für Druckaustausch, Feuchtigkeitsaustausch)
- Flammwidrig
73. Nennen Sie drei Technologien zur Herstellung technischer Waben (Bezug zu den Wabenwerkstoffen)
Aluminium / Papier: Kleben + Expandieren
Kunststoff: Thermoplastspritzguss, Röhrchen verkleben
74. Welcher Wabentypus (Handelsname) eignet sich besonders gut für eine 3D-Abformung
Flexcore
Foldcore
75. Welche fertigungstechnische Eigenheit muss bei Waben bzgl. der Geometrie beachtet werden?
W- / L-Richtung
