Festigkeitsberechnung: Antworten: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Festigkeit von Bauteilen hängt im wesentlichen vom Werkstoff, von der Temperatur und vom Behandlungszustand eines Bauteils ab.<br><br><br>
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Die Festigkeit von Bauteilen hängt im wesentlichen von der Belastungsart, vom Werkstoff, von der Temperatur und vom Behandlungszustand eines Bauteils ab.<br><br><br>
  
  
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Konstruiere das Dauerfestigkeitsschaubild nach Smith für den Werkstoff E335, der auf Biegung belastet wird im Maßstab 50 N/mm² = 1 cm.<br>
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gegebene Werte sind:<br>
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σ<sub>bw</sub> = 290 N/mm²<br />
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a) σ<sub>m</sub> = 100 N/mm²<br>
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R<sub>m</sub> = 590 N/mm²; R<sub>e</sub> = 335 N/mm²<br>
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gesucht wird die Ober- und die Unterspannung für a), b) und c)<br>
  
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Lösung:
  σw= +/- 290 N/mm²<br>
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# bei gleichem Maßstab von x- und y-Achse wird auf der x-Achse die Mittelspannung σ<sub>m</sub> eingetragen, auf der y-Achse ±σ<sub>bw</sub>,
  σu=  - 135 N/mm²<br>
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# R<sub>e</sub> parallel zur x-Achse eintragen
  σo=    335 N/mm²<br>
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# R<sub>m</sub> parallel zur x-Achse eintragen
  σa=    230 N/mm²<br>
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# vom Koordinatenursprung zu R<sub>m</sub> eine 45°-Hilfslinie ziehen (Schnittpunkt mit R<sub>e</sub> ergibt Punkt E)
  -σa=    230 N/mm²<br><br><br>
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# eine 40°-Hilfslinie von +σ<sub>bw</sub> zu R<sub>m</sub> ziehen (Schnittpunkt mit R<sub>e</sub> ergibt Punkt D)
b)<br>
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# Schnittpunkt von 45°-Hilfslinie und R<sub>m</sub> mit -σ<sub>bw</sub> verbinden
  σw= +/- 290 N/mm²<br>
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# von Punkt D eine Hilfslinie senkrecht nach unten ziehen bis 6 geschnitten wird (ergibt Punkt G)
  σu=     75 N/mm²<br>
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# Punkte G und E verbinden
   σo=     335 N/mm²<br>
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# Linien nachziehen von +σ<sub>bw</sub> zu  Punkt D, zu Punkt E, zu Punkt G, zu -σ<sub>bw</sub>. <br /><br />
  σa=    130 N/mm²<br>
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   -σa=    130 N/mm²<br><br><br>
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c) Da der Wert 470 N/mm² nicht mehr innerhalb der sog. "Zigarrenkurve" liegt, können hierfür keine Werte ermittelt werden!<br><br>
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an den blau markierten Punkten auf der roten Kurve, ließt man für a) und b) die folgenden Werte ab:<br>
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a) σ<sub>u</sub>= - 155 N/mm²;  σ<sub>o</sub>=     330 N/mm²<br>
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b) σ<sub>u</sub>=     20 N/mm²;  σ<sub>o</sub>=    335 N/mm²<br>
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c) Da der Wert 470 N/mm² nicht mehr innerhalb der Kurve liegt, weist der Werkstoff für diese Belastung keine Dauerfestigkeit auf!<br><br>
  
Hier noch das Dauerfestigkeitsschaubild aus dem RM Tabellenwerk zum Vergleich:<br>
 
  
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[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]<br />
 
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Aktuelle Version vom 9. Oktober 2008, 14:22 Uhr

Frage 1: Welche Beanspruchungs- oder Belastungsarten sind Dir bekannt?

Zug-/Druckbeanspruchungen, Biege-, Schub- und Torsionsbeanspruchungen.

Frage 2: Wovon hängt die Festigkeit von Bauteilen ab?

Die Festigkeit von Bauteilen hängt im wesentlichen von der Belastungsart, vom Werkstoff, von der Temperatur und vom Behandlungszustand eines Bauteils ab.



Lösung DFS-Konstruktion nach Smith



Konstruiere das Dauerfestigkeitsschaubild nach Smith für den Werkstoff E335, der auf Biegung belastet wird im Maßstab 50 N/mm² = 1 cm.
gegebene Werte sind:
σbw = 290 N/mm²
a) σm = 100 N/mm²
b) σm = 200 N/mm²
c) σm = 470 N/mm²
Rm = 590 N/mm²; Re = 335 N/mm²
gesucht wird die Ober- und die Unterspannung für a), b) und c)

Lösung:

  1. bei gleichem Maßstab von x- und y-Achse wird auf der x-Achse die Mittelspannung σm eingetragen, auf der y-Achse ±σbw,
  2. Re parallel zur x-Achse eintragen
  3. Rm parallel zur x-Achse eintragen
  4. vom Koordinatenursprung zu Rm eine 45°-Hilfslinie ziehen (Schnittpunkt mit Re ergibt Punkt E)
  5. eine 40°-Hilfslinie von +σbw zu Rm ziehen (Schnittpunkt mit Re ergibt Punkt D)
  6. Schnittpunkt von 45°-Hilfslinie und Rm mit -σbw verbinden
  7. von Punkt D eine Hilfslinie senkrecht nach unten ziehen bis 6 geschnitten wird (ergibt Punkt G)
  8. Punkte G und E verbinden
  9. Linien nachziehen von +σbw zu Punkt D, zu Punkt E, zu Punkt G, zu -σbw.

DFSAufg3.JPG

an den blau markierten Punkten auf der roten Kurve, ließt man für a) und b) die folgenden Werte ab:
a) σu= - 155 N/mm²; σo= 330 N/mm²

b) σu= 20 N/mm²; σo= 335 N/mm²

c) Da der Wert 470 N/mm² nicht mehr innerhalb der Kurve liegt, weist der Werkstoff für diese Belastung keine Dauerfestigkeit auf!



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