Mit diesem Artikel möchte ich dem Leser oder der Leserin einen Einstieg in die Festigkeitsberechnung bieten, mit dem man ohne oder mit wenigen Vorkenntnissen an einfache Probleme der Festigkeitsberechnung herangehen kann, wie z.B. der Bestimmung von zulässigen Spannungen bei Schrauben oder der Handhabung von zusammengesetzten Beanspruchungen (die in mehreren Ebenen am Bauteil angreifen). Ferner möchte ich den Lesern einen kleinen Überblick der statischen und dynamischen Beanspruchung geben. Mein Dank gilt insbesondere den Verfassern des Roloff/Matek, an deren Ausführungen ich mich weitgehend orientiere.
[[Bild:Tab 3-1neu.JPG|thumb|543px|right|Abkürzungen und Begriffe]]
==Was ist eigentlich Festigkeit?==
[[Festigkeit]] ist der mechanische Widerstand eines festen Körpers, den ein [[Maschinenelemente|Bauteil]], z.B. eine Schraube oder ein Bolzen einer Belastung entgegensetzt. Diese Belastung kann elastischer oder plastischer Natur sein, d.h. nach der Belastung geht der Körper wieder in seine Ausgangslage zurück (elastisch) oder er bleibt dauerhaft verformt (plastisch).<br /> Aus dem [http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungs-Dehnungs-Diagramm Spannungs-Dehnungs-Diagramm] können die relevanten Festigkeitswerte (Werkstoffkennwerte) ermittelt werden. Hier kann man beispielsweise die [[Streckgrenze|Elastizitäts- oder Streckgrenze]] R<sub>e</sub> ablesen. Je nach [[Werkstoff | Werkstoff]], [[Temperatur | Temperatur]], Belastungsart und [http://www.knauf-interfer.de/deutsch/service/stahllexikon/b/behandlungszustand.html Behandlungszustand] können unterschiedlich hohe Festigkeiten erreicht werden.
Da die Werkstoffkennwerte im einachsigen [[Zugversuch | Zugversuch]] ermittelt werden aber die [[Maschinenelemente|Bauteile]] oft mehrachsig belastet werden (z.B. Wellen auf Biegung und Torsion), muss man eine sogenannte "Festigkeitshypothese" anwenden um eine Vergleichsspannung zu ermitteln, die man dann mit einer bekannten Festigkeit vergleicht.<br>(Anm.: "Als eine Hypothese (altgriechisch - die Unterstellung, Voraussetzung, Grundlage) bezeichnet man eine Aussage, deren Gültigkeit bloß vermutet wird, die aber ... auch begründet werden kann. Für Hypothesen ist es üblich, dass die Bedingungen angegeben werden, unter denen sie gültig sein sollen."(aus wikipedia.de))<br>
Es gibt in der Festigkeitslehre statisch (ruhend) beanspruchte Bauteile, z.B. [[Schraubenverbindungen | Schrauben]] oder [[Sicherungselemente | Sicherungselemente]] und dynamisch (bewegt) beanspruchte Bauteile, z.B. [[Achsen, Wellen und Zapfen|Wellen, Achsen]] oder [[Diskussion:Elastische Federn | elastische Federn]].<br> Schwingend beanspruchte Bauteile müssen anders gestaltet und berechnet werden als rein statisch beanspruchte Bauteile. Niedrige Beanspruchungen können vom Bauteil (Werkstoff) beliebig oft ertragen werden, ohne zum Versagen zu führen. Aufgabe des Konstrukteurs ist es, entweder die Lebensdauer bei einer gegebenen Belastung oder die ertragbare Belastung bei einer geforderten Lebensdauer zu bestimmen.(nach RM)<br> Zum Einstieg möchte ich noch einen Überblick geben über Begrifflichkeiten und Abkürzungen, die in diesem Artikel verwendet werden:<br>[[Bild:Tab 3-1neu.JPG|thumb|left|Abkürzungen und Begriffe]]<br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br><br>
Mit der Tabelle (rechts) möchte ich einen Überblick geben über Begrifflichkeiten und Abkürzungen, die in diesem Artikel verwendet werden.
=== Belastungen und Belastungsgrößen ===
Man unterscheidet in<br> :
* senkrecht auf eine Fläche angreifende Kraft, die Normalkraft <font size=4><span style="color: red">F (Kraft in N),</span></font><br><br>
* seitlich angreifende Kraft, das wäre in dem Fall ein <font size=4><span style="color: red">M<sub>b</sub> (Biegemoment in Nm)</span></font>,<br><br>
