Luftfahrzeugkonstruktion II
Fragen zur Klausur Luftfahrzeugkonstruktion II der TU Dresden Dozent: Prof. Dr.-Ing. K. Wolf
Fragen zur Klausur Luftfahrzeugkonstruktion II der TU Dresden Dozent: Prof. Dr.-Ing. K. Wolf
Welche Bedingung wird zur Berechnung der Schubflussverteilung aufgrund von Torsionsbelastung in mehrzelligen Flügelquerschnitten verwendet? Wie sieht die Schubflussverteilung bei einem Kastenholm aus?
Als Bedignung wird angenommen, dass der Verdrehwinkel aller Zellen gleich ist und das ein Gleichgewicht zwischen äußeren und innteren Kräften herrscht.
Welche Versagensarten können bei versteiften Schalen unter Belastung auftreten? Was versteht man unter „Crippling“?
- globales Beulen der Schlae
- Beulen der Versteifungselemente
- lokales Hautfeldbeulen
Unter Crippling versteht man das Versagen eines Stringer-Profils an einer Ecke oder Kante, wenn die kristische lokale Beullast überschritten wird.
Welchen Effekt haben Stringer auf die Stabilität von Schalen? Welche Randbedingungen sind bei der Wahl von Stringerquerschnitten zu beachten?
Stringer erhöhen die Beulsteifigkeit - Stabilität der Schale - längs des Stringers.
Bei Metallstringern sollten offene Querschnitte verwendet werden um an allen Seiten des Stringers Sichtprüfungen durchzuführen. Werden Faserverstärkte Stringer eingesetzt, können diese auch geschlossen sein, da keine Korrosion vorliegt.
Bei welchen Belastungsarten bieten Sandwichstrukturen gegenüber versteiften Strukturen
Vorteile? Nennen Sie die Vorteile. Welche vereinfachte Spannungsverteilung kann bei
belasteten Sandwich-Strukturen angenommen werden?
- Biegung
- Druck
- Schub
Vorteile
- Gewichtsreduktion gegenüber herkömmlichen Strukturen
- Biegesteifigkeit und -festigkeit sind höher.
Nennen Sie die 1. Bredtsche Formel!
\(q={M_\tau \over 2A}=\tau*t\)
Wie lautet die 2. Bredtsche Formel?
\(\vartheta(x)={q\over 2AG}\oint{ds\over t(s)} \)
\(q={M_\tau\over 2A}\)
\(\vartheta(x)={M_\tau\over4A^2G}\oint{ds\over t(s)}={M_\tau\over GJ_T} \)
Wie lautet das Kriterium nach Wiedemann?
\(({\tau_{ist}\over \tau_{krit}})^2+({\sigma_{B,ist}\over \sigma_{B,krit}})^2+{\sigma_{D,ist}\over \sigma_{D,krit}} \le 1\)
Welche Annahmen werden bei der Elementaren Torsionstheorie (ETT) getroffen?
- Es werden dünwandige stabförmige Körper betrachtet (Lännge >> Höhe, Breite; t << Höhe, Breite)
- Querschnitt des Körpers bleibt bei der Verdrehung erhalten
- Körper kann sich in Längsrichtung frei ausdehnen --> keine Normalspannungen in Längsrichtung
- Änderungen der Schubspannungen über Wandstärke sind vernachlässigbar --> Spannung durch Schubfluss ersetzbar \(q=\tau t\)
- Es treten keiene Randstörungen auf (Torsionsmomente werden entsprechend der Schubspannungsverteilung eingeleitet)
Welche Annahmen trifft man bei der Elementaren Biegetheorie (EBT)?
- Es werden dünnwandige Körper betrachtet (Länge >> Höhe, Breite; t << Höhe, Breite)
- Querschnittsgestalt des Körpers bleibt bei Biegung erhalten
- Querschnitt bleibt bei Verformung eben (Bernoulli-Hypothese) --> Widerspruch zur EET
- Es treten keine Randstörungen auf (Querkräfte und Biegemomente werden entsprechend den Längs- und Schubspannungsverteilungen eingeleitet)
Welche Annahmen trifft man bei einen Schubfeldträger und wann ist dieser gültig?
Annahmen:
- besteht aus dünnen Hautfeldern (Stegen, die von steifen stabförmigen Elementen (Gurte) begrenzt werden. Querschnittsfläche Gurt >> Querschnittsfläche Steg
- Gurte übertragen nur Längskrafte, Stege nur Schubkräfte
- In Stegquerschnitt ist der Schubfluss konstant
- In Gurtquerschnitt ist die Normalspannung konstant
- Es treten keine Randstörungen auf (Querkraft und Biegemoment werden entsprechend der Längs- und Schubspannungsverteilung eingeleitet)
Gültigkeit:
- (Gurthöhe / Steghöhe)^2 << 1
- (Stegquerschnittsfläche / Gurtquerschnittsfläche) << 1
-
- 1 / 22
-
Lernkarten
Welche Bedingung wird zur Berechnung der Schubflussverteilung aufgrund von Torsionsbelastung in mehrzelligen Flügelquerschnitten verwendet? Wie sieht die Schubflussverteilung bei einem Kastenholm aus?
Als Bedignung wird angenommen, dass der Verdrehwinkel aller Zellen gleich ist und das ein Gleichgewicht zwischen äußeren und innteren Kräften herrscht.
Welche Versagensarten können bei versteiften Schalen unter Belastung auftreten? Was versteht man unter „Crippling“?
- globales Beulen der Schlae
- Beulen der Versteifungselemente
- lokales Hautfeldbeulen
Unter Crippling versteht man das Versagen eines Stringer-Profils an einer Ecke oder Kante, wenn die kristische lokale Beullast überschritten wird.
Welchen Effekt haben Stringer auf die Stabilität von Schalen? Welche Randbedingungen sind bei der Wahl von Stringerquerschnitten zu beachten?
Stringer erhöhen die Beulsteifigkeit - Stabilität der Schale - längs des Stringers.
Bei Metallstringern sollten offene Querschnitte verwendet werden um an allen Seiten des Stringers Sichtprüfungen durchzuführen. Werden Faserverstärkte Stringer eingesetzt, können diese auch geschlossen sein, da keine Korrosion vorliegt.
Bei welchen Belastungsarten bieten Sandwichstrukturen gegenüber versteiften Strukturen
Vorteile? Nennen Sie die Vorteile. Welche vereinfachte Spannungsverteilung kann bei
belasteten Sandwich-Strukturen angenommen werden?
- Biegung
- Druck
- Schub
Vorteile
- Gewichtsreduktion gegenüber herkömmlichen Strukturen
- Biegesteifigkeit und -festigkeit sind höher.
Nennen Sie die 1. Bredtsche Formel!
\(q={M_\tau \over 2A}=\tau*t\)
Wie lautet die 2. Bredtsche Formel?
\(\vartheta(x)={q\over 2AG}\oint{ds\over t(s)} \)
\(q={M_\tau\over 2A}\)
\(\vartheta(x)={M_\tau\over4A^2G}\oint{ds\over t(s)}={M_\tau\over GJ_T} \)
Wie lautet das Kriterium nach Wiedemann?
\(({\tau_{ist}\over \tau_{krit}})^2+({\sigma_{B,ist}\over \sigma_{B,krit}})^2+{\sigma_{D,ist}\over \sigma_{D,krit}} \le 1\)
Welche Annahmen werden bei der Elementaren Torsionstheorie (ETT) getroffen?
- Es werden dünwandige stabförmige Körper betrachtet (Lännge >> Höhe, Breite; t << Höhe, Breite)
- Querschnitt des Körpers bleibt bei der Verdrehung erhalten
- Körper kann sich in Längsrichtung frei ausdehnen --> keine Normalspannungen in Längsrichtung
- Änderungen der Schubspannungen über Wandstärke sind vernachlässigbar --> Spannung durch Schubfluss ersetzbar \(q=\tau t\)
- Es treten keiene Randstörungen auf (Torsionsmomente werden entsprechend der Schubspannungsverteilung eingeleitet)
Welche Annahmen trifft man bei der Elementaren Biegetheorie (EBT)?
- Es werden dünnwandige Körper betrachtet (Länge >> Höhe, Breite; t << Höhe, Breite)
- Querschnittsgestalt des Körpers bleibt bei Biegung erhalten
- Querschnitt bleibt bei Verformung eben (Bernoulli-Hypothese) --> Widerspruch zur EET
- Es treten keine Randstörungen auf (Querkräfte und Biegemomente werden entsprechend den Längs- und Schubspannungsverteilungen eingeleitet)
Welche Annahmen trifft man bei einen Schubfeldträger und wann ist dieser gültig?
Annahmen:
- besteht aus dünnen Hautfeldern (Stegen, die von steifen stabförmigen Elementen (Gurte) begrenzt werden. Querschnittsfläche Gurt >> Querschnittsfläche Steg
- Gurte übertragen nur Längskrafte, Stege nur Schubkräfte
- In Stegquerschnitt ist der Schubfluss konstant
- In Gurtquerschnitt ist die Normalspannung konstant
- Es treten keine Randstörungen auf (Querkraft und Biegemoment werden entsprechend der Längs- und Schubspannungsverteilung eingeleitet)
Gültigkeit:
- (Gurthöhe / Steghöhe)^2 << 1
- (Stegquerschnittsfläche / Gurtquerschnittsfläche) << 1
