V10_Grundlagen der Maschinenkonstruktion 2

Question 1

Nenne Charakteristische Eigenschwingungsformen von Gestellbauteilen:

Answer 1

• Starrkörperschwingungen (Relativverlagerungen in den Führungen und Fügestellen)
• Biege- und Torsionsschwingungen (Eigenverformungen von Gestellbauteilen)

Question 2

Nenne Kenngrößen der thermischen Belastung:

Answer 2

• Wärmekapazität
• Wärmeausdehnung
• Wärmetransportmechanismen

Question 3

Nenne Charakteristika von CAD in 2D:

Answer 3

• Einfache Erstellung sauberer und flexibler Zeichnungen
• Die Grafiken liegen als Vektorgrafiken vor
• Zwischen den einzelnen Linien der Zeichnung gibt es keine Interaktion

Question 4

Nenne Charakteristika von CAD in 3D:

Answer 4

• 3D-Objekt mit sämtlichen Informationen des Modells
• Modell kann für FEM-Simulation verwendet werden
• Modell ist aus einzelnen Elementen oder Schritten zusammengesetzt, die voneinander abhängen

Question 5

Nenne Typen der 3D-Feature-basierten Modellierung:

Answer 5

• Extrusion
• Rotation
• Ausformen
• Austragen
• Wandungen
• Fasen/Rundungen

Question 6

Erläutere CAM:

Answer 6

• Computerunterstützte Fertigung
• Erstellung von Programmen für NC-Maschinen
• Mit und ohne Verwendung von 2D- oder 3D-CAD-Daten

Question 7

Nenne Funktionsbereiche von CAM:

Answer 7

• Bahnplanung und -optimierung
• Simulation
• Erstellen von Fertigungsunterlagen
• Werkzeug- und Betriebsmitteldatenverwaltung
• Distributed Numerical Control (DNC)

Question 7

Nenne Funktionsbereiche von CAM:

Answer 7

• Bahnplanung und -optimierung
• Simulation
• Erstellen von Fertigungsunterlagen
• Werkzeug- und Betriebsmitteldatenverwaltung
• Distributed Numerical Control (DNC)

Question 8

Nenne den Umfang von CAM-Systemen

Answer 8

• Anwendungstechnische Sicht
• Ressourcensicht
• Technologische Sicht
• Systemtechnische Sicht

Question 9

Nenne verschiedene Typen der Strukturoptimierung

Answer 9

• Dimensionierung
• Formoptimierung
• Topologieoptimierung

Question 10

Beschreibe Schaubild und Formel des Einmassenschwingers:

Answer 10

𝑚 ∙ 𝑥**(𝑡) +𝑘 ∙ 𝑥(𝑡) = 0

Question 11

Beschreibe Schaubild und Formel der Dämpfungseffekte:

Answer 11

𝑚 ∙ 𝑥**(𝑡) + 𝑑 ∙ 𝑥*(𝑡) + 𝑘 ∙ 𝑥(𝑡) = 0

Question 12

Beschreibe Schaubild und Formel der dynamischen Anregung:

Answer 12

𝑚 ∙ 𝑥**(𝑡) + 𝑑 ∙ 𝑥*(𝑡) + 𝑘 ∙ 𝑥(𝑡) = 𝐹(𝑡)

Question 13

Beschreibe den Einfluss der Parameter auf den Nachgiebigkeitsfrequenzgang (NFG) eines Einmassenschwingers

Answer 13

• Reduktion der Masse erhöht Eigenfrequenz
• Erhöhung der Steifigkeit erhöht Eigenfrequenz
• Erhöhung der Dämpfung reduziert die Nachgiebigkeit

Question 14

Nenne Wärmetransportmechanismen:

Answer 14

• Strahlung
• Leitung
• Konvektion

Question 15

Nenne die Formel zur statischen Berechnung:

Answer 15

[𝐾] × {𝑢} = {𝐹}
[𝐾] Gesamtsteifigkeitsmatrix
{𝑢} Verlagerungsvektor der Knoten
{𝐹} Vektor aller angreifenden Kräfte & Momente

Question 16

Nenne die Formel zur dynamischen Berechnung:

Answer 16

[𝑀] × {𝑢**} + [𝐶] × {𝑢*} + [𝐾] × {𝑢} = {𝐹(𝑡)}

[𝑀] Massenmatrix
{𝑢**} Beschleunigungsvektor der Knoten
[𝐶] Dämpfungsmatrix
{𝑢*} Geschwindigkesvektor der Knoten
[𝐾] Gesamtsteifigkeitsmatrix
{𝑢} Verlagerungsvektor der Knoten
{𝐹(𝑡)} Vektor aller angreifenden Kräfte & Momente

Question 17

Nenne die Formel zur Berechnung linearer Eigenformen & -frequenzen:

Answer 17

([𝐾] − 𝜔^2 × [𝑀]) × {𝑢} = 0

[𝐾] Gesamtsteifigkeitsmatrix
𝜔 Eigenkreisfrequenz
[𝑀] Massenmatrix
{𝑢} Eigenvektor

Question 18

Nenne Toleranzarten:

Answer 18

• Maßtoleranzen
• Lagetoleranzen
• Formtoleranzen
• Oberflächentoleranzen

Question 19

Nenne Formen von Starrkörperschwingungen:

Answer 19

• Nicken
• Heben
• Schieben
• Gieren

Question 20

Nenne Formen von Biege- und Torsionsschwingungen:

Answer 20

• Biegen
• Tordieren

Question 21

Nenne die Ansatzfunktionen:

Answer 21

𝑥 (𝑡) = 𝐴 ∙ sin(𝜔𝑡)

𝑥*(𝑡) = 𝜔 ∙ 𝐴 ∙ cos(𝜔𝑡)

𝑥**(𝑡) = −𝜔^2 ∙ 𝐴 ∙ sin(𝜔𝑡)