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TM2 (Fach) / Fragenkatalog (Lektion)

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• Was versteht man unter dem, "Konstanten Ingenieur Dehnmaß"? Die Längenäderung ΔL bezogen auf die Ausgangslänge
• Was ist der von Dehnungen gegenüber Längenänderungen? - Die Dehnung ist ein Relativwert von dem auf den Absolut-Wert aller Bauteile diesen Werkstoffeigenschaften werden kann - Die Dehnung ist nicht vorzeichenbehaftet
• Was ist das E-Modul? - Das E-Modul beschreibt den linear-elastischen Bereich eines Werkstoffs  - grafisch veranschaulicht an dem Spannungs- Dehnungs- Diagramm (Diagramm einfügen)
• Kann man Mechanische Spannungen messen? nein, man kann nur die Kräfte auf die Querschnitte berechnen.
• Was ist die Querkontraktionszahl v=nju? unterschiedliche Messeverhältnisse zwischen Quer- und Längsdehnung, man kann sich im Bereichen 0,001 - 0,005 befinden z.b bei Isotropen Werkstoffen Formel lautet: v = (-Δd/d)/(Δl/l)
• Was ist ein ,,Starr-Körper-Verschiebung"? - der Anteil aus einem Körper ohne es zu verformen aber es verschieben zu können - Starrer Körper bedeutet kein verformbarer/verschiebbarer Körper
• Woraus folgen bei statisch über bestimmten Problemen die entsprechende Anzahl an Gleichungen (so viele Gleichungen wie unbekannte) - Bei statisch bestimmten Systemen bedeutet es, ich habe so viele Unbekannte wie Gleichgewichtsbedingungen. -Bei statisch unbestimmten System, führt man die restlichen Unbekannten die geometrische Zwangsbedingung hinzu. (so viele geometrische Zwangsbedingungen,wieso viele Unbekannte vorhanden sind) - Geometrische Zwangsbedingungen bedeuten Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Strukturen die am Bauteil festgesetzt sind. Wie zum Bespiel längenänderungen von Stäben und Verschiebungen etc. Für die Verschiebung und Längenänderung ist der Strahlensatz entscheidend.
• Wodurch kann ich in einem Stab eine Dehnung E erzeugen? - durch die Wärmeänderung ΔT -> führt zu Längenänderung - durch die Kraft -> führt zu Mechanische Dehnung
• Was ist das Superpositionsprinzip? - das super Positionsprinzip hat zwei Aspekte, zwei Richtungen. Also der gesamte Effekt, die Gesamtauswirkungen der Last auf eine Struktur kann ich in Teilschritten unterteilen. Die kann man unabhängig voneinander rechnen und die Reihenfolge spielt keine Rolle. -Danach zusammen fügen, dann hat man die Überlagerung von Lastfällen und die gesamte Belastung
• Wie viele Spannungen gibt es im Raum? es gibt 9 Spannungen im Raum mit der Längeneinheit N - 3 Normalspannungen: δx, δy, δz - 6 Schubspannungen Txy=Tyx, Tyz=Tzy, Tzx=Txz
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• Gibt es eine Möglichkeit in der 3D-Ebene die Anzahl der Spannungen von 9 zu reduzieren? ja, durch das Gleichheitsgesetz von zugeordneter Schubspannungen, dies gilt nur an den Kanten. Die Spannungen werden von 9 auf 6 reduziert.
• Wenn ein Bauteil in einer Koordinaten- Richtung sehr viel kleiner ist als in die anderen beiden Koordinaten Richtungen, was kann man dann mit dem Bauteil tun? - Ebener Spannungszustand findet man in Scheiben Bauteilen, die nur in der Bauteil Ebene belastet sind,  somit gilt: -δz=Tzx=Tyt=0
• Welche beiden Grundannahmen gibt es im Ebenen Spannungszustand? -1.Die Spannungen in dicken Richtung (welches meistens die Z-Achse betrift) betrachten wir als Null (im Modell): δz=τzx=τyz=0 -2.Näherungsweise konstanter Verlauf von den restlichen Spannungen im Modell δx,δy,τx -Bauteil muss sehr viel dünner sein als die Länge und Breite, Faktor ca. 10x kleiner  -Bauteil darf nur in der Bauteil - Ebene oder auch auf tangentialer - Ebene belastet sein
• Wie viele Spannungen treten beim Dünnwandigen Ring auf und welche? -Normalspannungen nur bei Außen und Innendruck, Effekt ist das sie den Umfang ändern -Rotationssymetrische Verfahren bei Last, wird der Ring wie ein Stab betrachtet.
• Was versteht man unter Hauptspannungen (Normalspannungen)? -das sind die Spannungen, bezogen auf das KO-System wo die Schubspannungen 0 sind -das sind die Extremwerte, der größte und der kleinste auftretende Wert an einem singulären Punkt -δ1 ist die größte Zahl -δ2 ist die kleinste Zahl
• Wann habe ich ein Hauptachsensystem? -wenn die Schubspannung = 0 ist
• Wie berechnet man den Winkel um vom normalen KO-System ins Hauptachsen zu kommen? -1.Durch die Tangentialfunktion x=η und y=ζ -2.durch den Morschen Spannungskreis: die 1.Achse ist immer die Achste mit der größten Spannung die 2.Achse ist immer die Achse die mit der kleinsten Spannung
• Was stellt der Morscher Spannungskreis dar? -die Hauptspannung δ1 und δ2 in der x-Achse horizontal -Schubspannung τ Vertikal auf der Y-Achse
• Nennen Sie die typischen Bauteile auf die man ebenen Spannungszustand anwenden kann Fahrzeugdach, Sporthallen Dach, Frontscheibe vom KFZ und Hautfelder im Fugzeug
• Was versteht man unter Verzerrungen? Verzerrungen sind Dehnungen und Gleitungen im Bauteil infolge von Spannungen -Normalspannungen: δx und δy gehören zu Dehnungen -Dehnungen sind Längsänderungen, die keine Winkeländerungen aufweisen -Schubspannungen τxy=τyx=, τzy=τyz gehören Gleitungen Gleitungen sind Winkeländerungen, die keine Längenänderung aufweisen
• Was sind die Kompatibilitätsbeziehungen? Beschreibt den Zusammenhang der Verzerrungen (Dehnungen und Gleitungen). Der Zusammenhalt des Körpers, Verschiebungen und daraus resultierenden Verzerrungen in einem Körper.
• Wenn Sie in einem Bauteil etwas über die Verzerrungen wissen möchten, berechne ich das dann mit dem ebenen Verzerrungszustand? - Ich kann in jedem Bauteil im jedem Mechanischem Modell Spannungen und Verzerrungen berechnen, die haben alle einen Zusammenhang -z.B. Normalspannung = Dehnung und Schubspannung = Gleitung -es gibt auch Fälle, wo man das 3D Modell als 2D Modell betrachten kann, das entscheidet die Geometrie d.h. Es muss viel dünner sein als es Breit und Lang ist und es muss in Bauteil Ebene belastet sein, dass bedeutet es ist dann immer ein ebener Spannungszustand, es kann nie ein Ebener Verzerrungszustand sein -wenn aber das Bauteil sehr lang und Prismatisch ist, dann wird es als ein ebener Verzerrungszustand betrachtet
• Wie groß ist der Fehler einer Belastung in der Mechanik, wenn man statt den ebenen Spannungszustand den Ebenen Verzerrungszustand nahm? -Die Einheit und Vorzeichen sind entscheidend für die Plausibilität -man setzt als Maßstab in der Mechanik die 3D-Lösung an, also jedes Bauteil als 3D-Struktur betrachten, (Elastizitätstheorie), das klappt nur für Geometrisch einfache Bauteile
• Wann kann ich den, diesen Ansatz Axiale Spannung ist halb so groß wie die Umfangsspannung anwenden? - bei geschlossenen Kesseln (Kesselformel) -beim Kreisförmigen Kessel(Fussball unter Innendruck), kann man nicht unterscheiden zwischen axialer und umfang Spannung, dort gibt es nur die axiale Spannung
• Was wären andere Namen für die Flächenträgheitsmomente der 0.- 1.- und 2.- Ordnung? -0.Ordnung= Fläche selber -1.Ordnung=Statisches Moment -2.Ordnung=Flächenträgheitsmoment (2x Axiale und 1x-Diviationsmoment)
• Was kann man sich unter dem Diviationsmoment-Integral= yzDa erklären? Das Diviationsmoment beschreibt eine Bewegung Quer zu meiner Last, und man kann auch die Größe dieser Kraft berechnen
• Wann gibt es bei einem Flächenträgheitsmoment ein Hauptachsensystem? Sobald das Bauteil eine Symmetrieachse nachweist
• Wie unterscheiden sich die 1. und die 2. Achse ein Hauptachsensystem voneinander? I-1 ist am weitesten Rechts auf den Zahlenstrahl und Betragsmäßig größer I-2 wie bei den Spannungen mit δ1 und δ2
• Sind die drei Hauptachsensysteme Spannungen, Verzerrungen, Flächenträgheitsmomente alle gleich? -aus einer mechanischen Belastung folgt eine Spannung und eine Verzerrung -Flächenträgheitsmomente sind Geometrie abhängig
• Was berücksichtigt die Elementare Biegung nach Bernoulli nicht? -die berücksichtigung keine Querkräfte, keine Schnittgrößen- Querkräfte und Resultierenden Schubspannungen -Normalspannungen und Biegemomente werden berücksichtigt -Biegemoment wird von einer äußeren Last herbeigerufen
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• Welche Spannungen treten bei der Elementaren Balkentheorie nach Bernoulli auf? eine einzige Normalspannung δx
• Wann tritt eine Gerade Biegung auf? Was ist die Voraussetzung? -man biegt um genau eine Achse -diese muss die Hauptachse sein
• Welche Grenzen werden bei der Bernoulli-Theorie berücksichtigt? -Biegemoment betrachten wir im schlimmsten Fall 2 Biegemomente um 2 Achsen -deshalb gibt es auch nur die Normalspannung δx

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