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| Code: DBMAB-151 |
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48UV+24UU (72 Unterrichtseinheiten) |
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6 |
| Studienjahr: 1 |
| Pflichtfach: ja |
Arbeitssprache:
Deutsch |
Prüfungsart:
Klausur (120 min)
[letzte Änderung 03.03.2025]
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DBMAB-151 (P720-0047) Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2024
, 1. Studienjahr, Pflichtfach
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst 72 Unterrichtseinheiten (= 54 Zeitstunden). Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Stunden/ECTS Punkt). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 126 Stunden zur Verfügung.
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Empfohlene Voraussetzungen (Module):
DBMAB-111 Mathematik I
DBMAB-141 Technische Mechanik I
[letzte Änderung 03.03.2025]
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Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
DBMAB-251 Konstruktionstechnik III
[letzte Änderung 11.03.2025]
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Modulverantwortung:
N.N. |
Dozent/innen: N.N.
[letzte Änderung 25.02.2025]
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Lernziele:
Die Studierenden erweitern ihr Verständnis über mechanische Zusammenhänge auf das Gebiet der
Elastostatik. Sie sind sie mit dem Spannungs-Dehnungs-Verhalten metallischer Werkstoffe und den Prinzipien der Festigkeitshypothesen vertraut und verstehen die Zusammenhänge von mehrachsigem Spannungszustand, Vergleichsspannung, Werkstoffkennwerten und Bauteildimensionierung. Die Studierenden kennen die Grundbeanspruchungen „Zug- und Druckspannungen“, „Biegung“, „Schubspannungen“ und „Torsion“ und können den durch diese Grundbeanspruchungen verursachten Spannungs- und Verzerrungszustand beschreiben und berechnen. Sie sind somit in der Lage, den Spannungsnachweis zu führen, Stäbe, Stabsysteme (statisch bestimmt / unbestimmt), Balken, Wellen und dünnwandige Profile zu dimensionieren, und deren Verformung unter Belastung zu bestimmen. Darüber hinaus können sie mit dem Superpositionsprinzip Lagerreaktionen statisch unbestimmter Systeme ermitteln.
[letzte Änderung 03.03.2025]
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Inhalt:
• Beanspruchung von Stäben und Stabsystemen (statisch bestimmt / unbestimmt)
o Normal- und Schubspannungen, zulässige Spannung, Dimensionierung
o Dehnung
o Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Metallen, Werkstoffkennwerte, Querkontraktion, Wärmedehnung und -spannung,
Elastizitätsgesetz, Dehnsteifigkeit
o Methodik zum Lösen technischer Probleme durch Anwendung v. Gleichgewichtsbedingungen, kinematischer
Beziehung, Elastizitätsgesetz und Verträglichkeitsbedingungen
• Grundlagen der Elastostatik
o Spannungszustand: Spannungsvektor/-tensor, ebener Spannungszustand (Koordinatentransformation,
Hauptnormalspannungen, Mohrscher Spannungskreis, Berechnung dünnwandiger Kessel (= Modell für Druckbehälter
und Rohre)
o Verzerrungszustand (Verzerrungsvektor und -tensor) und Elastizitätsgesetz
o Festigkeitshypothesen: Schubspannungshypothese nach Tresca, Hypothese der Gestaltänderungsenergie nach von
Mises
• Balkenbiegung
o Grundlagen
o Flächenträgheitsmomente: Grundlagen, Parallelverschiebung der Bezugsachsen, Drehung des Bezugssystems,
Hauptträgheitsmomente
o Grundgleichungen der geraden Biegung, Biegesteifigkeit
o Normalspannungsverteilung in einem auf Biegung belasteten Balken: Nulllinie, neutrale Faser,
Widerstandsmoment, Spannungsnachweis, Dimensionierung
o Biegelinie: Differentialgleichung der Biegelinie, Balken mit einem und mit mehreren Feldern, Superposition und
Bestimmung der Lagerreaktion statisch unbestimmter Systeme
o Einflüsse und Verteilung der Schubspannung
o Schiefe Biegung
o Überlagerung von Zug-/Druckspannungen und Biegung
• Torsion
o Torsion kreiszylindrischer Wellen
o Torsion dünnwandiger geschlossener und dünnwandiger, offener Profile
[letzte Änderung 25.02.2025]
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Weitere Lehrmethoden und Medien:
Vorlesung: Vortrag, Demonstration, Bearbeitung konkreter Problemstellungen in Gruppenarbeit
Übungen: Bearbeitung konkreter Problemstellungen in Gruppenarbeit
[letzte Änderung 03.03.2025]
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Literatur:
• D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. A. Wall: Technische Mechanik 2 – Elastostatik (Springer)
• R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 2 – Festigkeitslehre (Pearson)
[letzte Änderung 25.02.2025]
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