t.BA.MT.FL1.19HS (Festigkeitslehre 1) 
Modul: Festigkeitslehre 1
Diese Information wurde generiert am: 28.05.2020
Nr.
t.BA.MT.FL1.19HS
Bezeichnung
Festigkeitslehre 1
Veranstalter
T IMES
Credits
2

Beschreibung

Version: 1.0 gültig ab 01.02.2020
 

Kurzbeschrieb

Die Studierenden werden mit den Grundbegriffen der Festigkeitslehre vertraut gemacht und in die Spannungsberechnung unter einfacher Zug/Druck/Biege-beanspruchung eingeführt. Am Beispiel des Spannungstensors werden Tensoren als grundlegende mechanische Grössen vorgestellt.

Modulverantwortung

Ralf Pfrommer (pfro)

Lernziele (Kompetenzen)

Ziel Kompetenzen Taxonomiestufen
Kann die Grundgrössen der Festig-keitslehre nennen und ihre Definition ohne Hilfsmittel aufschreiben F, M K4
Kann Normalspannungen in Stäben sowie die Deformationen von einfachen Stabsystemen berechnen
F, M K4
Kann den Begriff des Tensors zweiter Stufe definieren und den Unterschied zu einem Vektor angeben. F, M K4
Kann die Darstellung des Spannungs-tensors in einem gedrehten System sowie seine Eigenwerte und Hauptachsen berechnen. F, M K4
Kann einen zweiachsigen Span-nungszustand graphisch mittels des Mohrschen Kreises transformieren
F, M K4
Kann Spannungen im Falle gerader Biegung für beliebige Querschnitte berechnen
F, M K4
Kann die Flächenträgheitsmomente beliebiger Querschnitte berechnen und deren Hauptmomente und -achsen ermitteln F, M K4

Modulinhalte

1.    Grundbegriffe der Festigkeitslehre
1.1    Aufgabe und Einordnung der Festigkeitslehre
1.2    Kennwerte im Zugversuch
1.3    Grundgrössen der Festigkeitslehre
1.3.1  Normal- und Schubspannung
1.3.2  Längenänderung, Dehnung und Querkontraktion
1.3.3  Winkeländerung, Gleitung
1.3.4  Elastizitäts- und Schubmodul, Querkontraktionszahl, Wärmeausdehnungskoeff.
1.4    Hookesches Gesetz
2.     Zug-/Druckbeanspruchung von Stäben
2.1    Normalspannungen bei veränderlichem Querschnitt
2.2    Deformation von Stabsystemen

2.2.1  Statisch bestimmte Systeme
2.2.2  Statisch unbestimmte Systeme
2.2.3  Kompatibilitätsbedingungen
2.2.4  Anwendungsbeispiele

3.    Tensoren in der Mechanik*
3.1    Der räumliche Spannungszustand
3.2    Spannungen am Tetraederelement
3.2.1  Spannungs- und Normalenvektor
3.2.2  Die Formel von Cauchy
3.3    Der Spannungstensor
3.3.1  Der Spannungstensor als lineare Abbildung
3.3.2  Transformation des Tensors bei Drehung des Koordinatensystems
3.3.3  Hauptachsen und Eigenwerte
3.3.3  Der Spannungstensor für den zweiachsigen Spannungszustand
3.3.4  Anwendungsbeispiele  
3.3    Der Dehnungstensor
3.3.1  Der zweiachsige Dehnungszustand
3.3.2  Auswertung von DMS-Messungen
3.4    Der Mohrsche Kreis
3.3.1  Graphische Veranschaulichung der Tensortransformation
3.3.2  Spezielle Spannungszustände
4.    Spannungen aufgrund von Biegebeanspruchung
4.1    Einführung in die Berechnung von Biegespannungen
4.1.1  Neutrale Faser, Zug- und Druckfaser
4.2    Flächenträgheitsmomente zweiter Ordnung
4.2.1  Einfache Querschnitte
4.2.2  Der Satz von Steiner
4.2.2  Zusammengesetzte Querschnitte, Profilquerschnitte
4.2.3  Der Flächenträgheitstensor
4.2.4  Hauptachsen und Hauptmomente
4.3    Gerade und schiefe Biegung
4.4    Anwendungsbeispiele

()* Dieses Kapitel ist grundlegend für alle weitere Mechanikvorlesungen und ebenso für Physik 3.

Lehrmittel/Materialien

Tafelskript der Dozierenden, eigene Mitschrift der Vorlesung, Unterlagen der Dozierenden zu ausgewählten Kapiteln

Ergänzende Literatur

Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W.A.: Technische Mechanik 2, Elastostatik
Springer-Verlag, 13. Auflage, 2017 (www.springer.com)

Zulassungs-voraussetzungen 

 

Unterrichtssprache

(X) Deutsch ( ) Englisch

Teil des Internationalen Profils

( ) Ja (X) Nein

Modulausprägung

Typ 1a
  Details siehe unter: T_RL_Richtlinie_Modulauspraegungen_Stundengutschriften

Leistungsnachweise

Bezeichnung Art Form Umfang Bewertung Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester Klausur schriftlich 45 min. Benotung 20%
Semesterendprüfung klausur schriftlich 90 min. Benotung 80%

Bemerkungen

1. Die Inhalte dieses Moduls setzen die sichere Beherrschung des Stoffes   von Analysis 1 und 2, Algebra und Statistik 1 und 2 sowie Statik voraus.
2. Die Dozierenden in MFL1 erstellen gemeinsam eine für alle Klassen einheitliche Semesterendprüfung. Die Klausuren während der Unterrichtszeit erstellen die Dozierenden individuell, stimmen diese in Bezug auf den Schwierigkeitsgrad aber untereinander ab

Rechtsgrundlage

Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.
Kurs: Festigkeitslehre 1 - Vorlesung
Nr.
t.BA.MT.FL1.19HS.V
Bezeichnung
Festigkeitslehre 1 - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.