4. Mehrachsige Beanspruchung

Question 1

Aufgabe Festigkeitsberechnung

Answer 1

Von äußeren Belastung hervorgerufenen Beanspruchung eines Bauteils rechnerisch zu erfassen und mit Widerstandsfähigkeit zu vergleichen

Question 2

Woraus resultieren die Widerstandsfähigkeiten ?

Answer 2

• Festigkeitseigenschaften des Werkstoffs
• Gestalt und Abmessungen vom Bauteil

Question 3

Verhältnis Belastbarkeit zu Beanspruchung ?

Answer 3

Belastbarkeit > Beanspruchung

Question 4

Welche Forderungen erfüllt die Festigkeitsberechnung ?

Answer 4

• geringster Materialaufwand
• größtmöglicher
Betriebssicherheit

Question 5

Schematischer Ablauf Festigkeitsberechnung nach
VDI 2226

Answer 5

Question 6

Aufgabe der Anstrengungshypothesen ?

Answer 6

Durch äußere Belastungen mehrachsigen Spannungszustand in äquivalenten, fiktiven Spannungszustand überführen

Question 7

Festigkeitsbedingung bei mehrachsigem Spannungszustand ?

Answer 7

Question 8

Festigkeitsbedingung bei mehrachsigem Spannungszustand ?

Answer 8

Question 9

Nenne die 3 Anstrengungshypothesen !

Answer 9

• Normalspannungshypothese (NSH)
• Schubspannungshypothese (SSH)
• Gestaltänderungs-
energiehypothese (GEH)

Question 10

Welche Größe ist maßgebend für die NSH ?

Answer 10

Betragsmäßig größte Normalspannung

Question 11

Formel Vergleichsspannung bei NSH ?

Answer 11

Question 12

Form des durch Normalspannung verursachten Versagen ?

Answer 12

• Werkstofftrennung senkrecht zur größten Hauptspannung
• verformungsloser Trenn-/ Dauerbruch
• sigma1= Rm (zügig)
• sigma1 = sigmaA (wechselnd)

Question 13

Wann wird die NSH angewandt ?

Answer 13

Bei Annahme von Bruch ohne plastische Verformung
( bei wenig verformbaren WS wie bspw. Grauguss)

Question 14

Welche Größe ist maßgebend für die SSH ?

Answer 14

Größte auftretende Schubspannung

Question 15

Grenze Belastbarkeit SSH ?

Answer 15

tau_max = Max SS
tau_k = SS im einachsigen Zustand bei Versagen

Question 16

Formeln für Hauptschubspannungen ?

Answer 16

Question 17

Welche ist die maximale wirkende SS in einem mehrachsig belastetenBauteil ?

Answer 17

Zweite HSS ( tau_2)

Question 18

Formel zulässige Spannung nach SSH im Zugversuch

Answer 18

Question 19

Formel Vergleichsspannung SSH

Answer 19

Question 20

Wann wird bei der SSH die Festigkeitsgrenze erreicht ?

Answer 20

Question 21

Bedingungen Dünnwandigkeit

Answer 21

Question 22

Form des durch Schubspannung verursachten Versagen ?

Answer 22

• plastische Formänderung
• sigmav = Streckgrenze Re
• sigmav = sigmaA (Spannungsamplitude)

Question 23

Wann wird die SSH angewandt ?

Answer 23

• Annahme Versagensursache bei
plastischer Verformung,
• für zähe WS anwendbar

Question 24

Kriterium für Beanspruchbarkeit nach GEH ?

Answer 24

In verformtem Körperelement gespeicherte Gestaltänderungsenergie

Question 25

Versagensart GEH ?

Answer 25

Versagen des WS durch Auftreten plastischer Formänderungen

Question 26

Formel Vergleichsspannung GEH ?

Answer 26

Question 27

Grundvorstellung GEH ?

Answer 27

• Begrenzte Speicherfähigkeit für Gestaltänderung erforderliche elastische Energie • danach plastische Verformung

Question 28

Wann tritt Versagen ein nach GEH ?

Answer 28

• sigmav = Re (statisch) (Streckgrenze) • sigmav = sigmaA (schwingend) (max Spannungsamplitude)

Question 29

Versagensursache nach GEH ?

Answer 29

• Wie bei SSH, im Auftreten plastischer Verformungen • zähe WS

Question 30

Formel Abweichung SSH & GEH und Verhältnis

Answer 30

Question 31

Formel Biegespannung (Beispiel)

Answer 31

Question 32

Formel Schubspannung (Beispiel)

Answer 32

Question 33

Formeln Spannungsarten

Answer 33

Question 34

Formel Sicherheitsfaktor für Fließen

Answer 34

Question 35

Was muss man machen wenn der Sicherheitsfaktor < 1 ?

Answer 35

• anderer WS • Belastung reduzieren

Question 36

Formel Max Biegespannung & Torsionsspannung ? Annahme dafür ?

Answer 36

• Annahme : y=R (max Belastung am Rand)

Question 37

Formel maximale Schubspannung als f(Sigmabmax;tautmax)

Answer 37

Question 38

Formel Hauptnormalspannungen als f(Sigmabmax;tautmax)

Answer 38

Question 39

Formel Vergleichsspannung nach SSH

Answer 39

Question 40

Formel Vergleichsspannung nach GEH

Answer 40

Question 41

Formel maximal zulässige Spannung ?

Answer 41

mit K = sigmabw

Question 42

Identifikation geeigneter Anstrengungshypothesen bei schwingender Belastung ? Kennwert, Formel, Zuordnung ?

Answer 42

• Über Duktilitätsverhältnis