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t.BA.EUP.STFL.19HS (Physik 3: Statik Festigkeitslehre)
Modul: Physik 3: Statik Festigkeitslehre
Diese Information wurde generiert am: 20.04.2024
Nr.
t.BA.EUP.STFL.19HS
Bezeichnung
Physik 3: Statik Festigkeitslehre
Veranstalter
T IMES
Credits
4
Beschreibung
Version: 2.0 gültig ab 01.02.2020
Kurzbeschrieb
Ziel des Modules ist es, an das Verstehen der wesentlichen Grundgesetze und Methoden der Statik für starre und elastische Körper heranzuführen.
Modulverantwortung
Eberlein Robert (ebei)
Lernziele (Kompetenzen)
Ziel
Kompetenzen
Taxonomiestufen
Grundbegriffe und Grundprinzipien der Statik erläutern
F
K2
Zentrale und allgemeine, ebene und räumliche Kräftegruppen auf eine resultierende Kraft und ein resultierende Moment reduzieren und diese zerlegen
F
K3
Das Coulombsche Reibungsgesetz auf Haftreibungsprobleme anwenden
F, M
K3
Verschiedene Lagertypen und Verbindungselemente identifizieren und ihre Freiheitsgrade sowie Lagerreaktionen beschreiben
F, M
K2 / K4
Anhand notwendiger und hinreichender Bedingungen die statische Bestimmtheit eines Tragwerks ermitteln
F, M
K4
Ebene (einfache und mehrteilige) Tragwerke freischneiden, die Gleichgewichtsbedingungen aufstellen und die Lager- und Gelenkreaktionen bestimmen
F, M
K3 / K4
Ebene Fachwerke analysieren und Stabkräfte bestimmen
F, M
K3 / K4
Schnittkraftverläufe (Normal-, Querkraft, Moment) in durch äussere Einzelkräfte und -momente belasteten ebenen Tragwerken nach Konvention bestimmen
F, M
K3
Den Spannungs- und Dehnungsbegriff sowie die wichtigsten Festigkeitshypothesen erläutern
F
K2
Spannungen einfacher Tragwerke (Zug-/Druckstab, Biegebalken, Torsionswelle) berechnen und Deformationen mit Hilfe von Tabellenwerken bestimmen
F, M
K3 / K4
Die Anwendungsgrenzen der gelernten Methoden erläutern
F
K2
Modulinhalte
1.
Grundbegriffe & Grundprinzipien der Statik
Überblick Technische Mechanik
Repetition aus Physik 1: Kraft, Moment, Vektorcharakter (Angriffspunkt, Wirkungslinie, Richtungssinn)
starre vs. deformierbare Körper
Grundprinzipien: Schnittprinzip, Newtonsche Axiome
2.
Zentrale & Allgemeine Kräftegruppen
Begriffe: zentrale / allgemeine Kräftegruppe, Resultierende, Moment / Kräftepaar, Wirkung von Kräften/Momenten und Gleichgewicht
Repetition aus Physik 1: Zerlegung und Reduktion von Kräften
(eben, räumlich)
Freischneiden von Tragwerken (inkl. Seil, Rollen, Stäben, Kontakt)
Gleichgewichtsaufgaben
3.
Tragwerke
Begriffe: Lager, Verbindungselemente, Freiheitsgrade
Ermitteln von Lager- und Verbindungsreaktionen
Ermitteln der statischen Bestimmtheit
4.
Fachwerke
Analyse von Fachwerken: Freiheitsgrade, Nullstäbe
Ermitteln von Stabkräften: Knotenpunkt-, Rittersches Schnittverfahren
5.
Haftung & Reibung
Begriffe: Normalkraft, Haftreibungskraft, Gleitreibungskraft
Coulombsche Reibungsgesetze, Haftbedingung
6. Schnittgrössen am Balken I
Begriffe: äusserer vs. Innerer Schnitt, Konventionen
Ermitteln von Normal-, Querkraft, Biegemoment
in ebenen und räumlichen Tragwerken
7. Schnittgrössen am Balken II
Übungslektion
8. Grundbegriffe der Festigkeitslehre
Begriffe: Spannungen (Normal-/Schubspannung) und Verzerrungen (Dehnung / Scherung), Beanspruchung (Zug-/Druck, Biegung, Torsion), Spannungsnachweis, Dimensionierung
Elastizitätsgesetz
Zug- / Druckbeanspruchung im Stab
(Einzelkraft, verteilte Längslast, thermische Dehnung)
9. Biegebeanspruchung I
Begriffe: reine Biegung, Querkraftbiegung, gerade / schiefe Biegung, schubstarrer / schubweicher Balken
Spannungsverteilung im schubstarren Balken (reine Biegung)
Flächenträgheitsmoment 2. Ordnung (axial, polar)
10. Biegebeanspruchung II
Flächenträgheitsmoment: zusammengesetzte Querschnitte, Satz von Steiner, Tabellenwerke
Biegelinien (Tabellenwerke)
11. Biegebeanspruchung III
Übungslektion
12. Torsionsbeanspruchung I
Begriffe: Querschnittsklassen für Torsion
Schubspannung und Verdrehung aufgrund Torsion in einer kreiszylindrischen Welle (inkl. einschränkende Annahmen)
13. Torsionsbeanspruchung II
Schubspannung und Verdrehung aufgrund Torsion in dünnwandigen, geschlossenen Profilen
Schubspannung und Verdrehung aufgrund Torsion in dünnwandigen, offenen Profilen
14. Festigkeitshypothesen
Normalspannungs-, Schubspannungs-, Gestaltänderungshypothese
Semesterüberblick
Lehrmittel/Materialien
Verwendete Lehrbücher: Technische Mechanik 1 & 2: Gross et al. Springer,
Tafelskript des/der Dozenten/-in, optional separat verteiltes Skript.
Ergänzende Literatur
Zulassungs-voraussetzungen
Physik 1, Analysis 1 & 2, Algebra und Statistik 1 & 2
Unterrichtssprache
(X) Deutsch ( ) Englisch
Teil des Internationalen Profils
( ) Ja (X) Nein
Modulausprägung
Typ 3a
Details siehe unter:
T_RL_Richtlinie_Modulauspraegungen_Stundengutschriften
Leistungsnachweise
Bezeichnung
Art
Form
Umfang
Bewertung
Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester
2x
Klausur
schriftlich
2x
30 Min.
benotet
2x
20%
Semesterendprüfung
Klausur
schriftlich
90 Min.
benotet
60%
Bemerkungen
Von den Leistungsnachweisen während der Unterrichtszeit kann abgewichen werden, wenn der Dozierende dies in einer Modulvereinbarung während der ersten Woche des Studiensemesters schriftlich bekannt gibt.
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: Physik 3: Statik Festigkeitslehre - Praktikum
Nr.
t.BA.EUP.STFL.19HS.P
Bezeichnung
Physik 3: Statik Festigkeitslehre - Praktikum
Hinweis
Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Physik 3: Statik Festigkeitslehre - Vorlesung
Nr.
t.BA.EUP.STFL.19HS.V
Bezeichnung
Physik 3: Statik Festigkeitslehre - Vorlesung
Hinweis
Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.