Physik 3: Statik Festigkeitslehre
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Modulbeschreibung 19HS
Ziel des Modules ist es, an das Verstehen der wesentlichen Grundgesetze und Methoden der Statik für starre und elastische Körper heranzuführen.
- ECTS
- 4
- Institut
- T IMES
- Verantwortung
- Eberlein Robert
- Sprache
- (X) Deutsch ( ) Englisch
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
Voraussetzungen
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Versionen
- 19HSt.BA.EUP.STFL.19HS