|
Lehrende: Prof. Dr. Rolf Mahnken M.Sc.
Veranstaltungsart:
Vorlesung
Orga-Einheit: Maschinenbau
Anzeige im Stundenplan:
TM4
Semesterwochenstunden:
2
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | -
Voraussetzungen und Empfehlungen:
Grundkenntnisse der Mathematik und Mechanik 1,2
Ziel der Veranstaltung:
Konstruktionen des Maschinenbaus werden häufig schwingenden Belastungen ausgesetzt, die zu schwerwiegenden Schadensfällen führen können. Es werden Grundlagen der Festigkeitslehre und der Betriebsfestigkeit behandelt, wobei insbesondere Berechungsmethoden für Dauerfestigkeit und Materialermüdung vorgestellt werden.
Ferner wird das Kraftgrößenverfahren eingeführt. Eine Methode zur Lösung statisch unbestimmter Systeme, welche auf der Einführung unbekannter Kraftgrößen basiert. Dabei werden gleichzeitig Gleichgewichts- und Verformungsberechnungen an statisch bestimmten Systemen durchgeführt.
Zielgruppe:
Studierende des Maschinenbaus, der Technomathematik, der Physik und der Ingenieurinformatik.
Inhalt:
1. Energiemethoden (Arbeitssatz, Methode der Hilfskräfte, Kraftgrößenverfahren, statisch unbestimmte Systeme)
2. Grundgleichungen der Elastizitätstheorie (Dreidimensionale Spannungs- und Verzerrungszustände, dreidimensionales Elastizitätsgesetz, kinematische Feldgleichungen, statische Feldgleichungen)
3. Grundlagen der Festigkeitslehre (Spannungshypothesen, Bruch- und Fliesskriterien)
4. Analytische Lösungen der Elastizitätstheorie (Kompatibilitätsbedingungen,Airy`sche Spannungsfunktion, Herleitung von Spannungskonzentrationsfaktoren)
5. Kerbspannungen (Formzahlen, Kerbwirkung bei schwingender Beanspruchung,Lebensdauervorhersage
6. Lebensdaueranalyse mit dem Spannungskonzept (Spannungs-Wöhlerkurve, Basquin Beziehungen, Berücksichtigung von Mittelspannungen, Mehrachsigkeit)
7. Kristallplastizität (Versetzungen als Ursache für Deformationen, Gleitsysteme)
8. Lebensdaueranalyse mit dem Dehnungskonzept (Dehnungs-Wöhlerkurve, Coffin-Manson Beziehungen, Berücksichtigung von Mittelspannungen, Mehrachsigkeit, Schädigungskennwerte, Beispiel aus dem Turbinenbau)
Ansprechpartner:
Prof. Mahnken
Literatur:
VL-Skript
Mahnken: Lehrbuch der Technischen Mechanik - Elastostatik
Hauger/Schnell/Groß: Technische Mechanik Teil 3 und Teil 4, Springer-Verlag
Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben
Ergänzende Veranstaltungen:
Elastomechanik, Finite-Element-Methoden
Wichtige Hinweise:
Weitere Informationen erhalten Sie von Ihren Lehrenden und auf der aktuellen Corona Seite.
|
