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Festigkeitsberechnung

Version vom 16. Februar 2008, 13:05 Uhr von Markusb (Diskussion | Beiträge) (Belastungen und Belastungsgrößen)

Belastungen und Belastungsgrößen

Es sind dies F (Kraft in N), Mb (Biegemoment in Nm), T (Dreh- oder Torsionsmoment in Nm). Belastungen wirken von außen auf ein Bauteil.
Dieser Belastung im Bauteil wirken im Inneren Spannungen (=Beanspruchungen!) entgegen.
Die im jeweiligen gefährdeten Bauteilquerschnitt auftretende Spannung darf den für diese Stelle maßgebenden zulässigen Wert nicht überschreiten. Diese zulässige Spannung ist im Wesentlichen abhängig vom Werkstoff, von der Beanspruchungs- und Belastungsart sowie der geometrischen Form des Bauteils und anderen Einflüssen, wie z.B. Bauteiltemperatur, Eigenspannungen, Werkstofffehler oder korrodierend wirkende Umgebungsmedien. Die Dimensionierung eines Bauteils richtet sich vor allem nach der Art des möglichen Versagens, das in den meisten Fällen hervorgerufen wird durch

- unzulässig große Verformungen
- Gewaltbruch
- Dauerbruch
- Rissfortschreiten
- Instabilwerden (z.B. Knicken, Beulen
- mechanische Abnutzung (z.B. Verschleiss, Abrieb)
- chemische Angriffe (z.B. Korrosion).

Der konstruktiven Auslegung eines Bauteils sind die ungünstigsten Verhältnisse zugrunde zu legen.

Spannungen

Zug-/Drucksp. ; Schubsp. ; zusammengesetzte Beanspruchungen

Beispiel einer Getriebewelle

Spannungshypothesen

Anwendung der Spannungshypothesen

maximale Belastungen

Werkstoffkennwerte

Belastungsfälle I, II und III

zulässige Spannungen

Dauerfestigkeitsschaubild (DFS)

erforderliche Sicherheiten

Beispiel

Festigkeitsnachweis

Beispiel

Kerbwirkung und -spannungen

nach Thum

Beispiel: Ermittlung der maximalen Spannung im Bauteil σbmax