Benutzer:Rocketenginebuilder/Beanspruchungsart
Bauteile (z. B.) an Maschinen, können auf unterschiedliche Art und Weise beansprucht werden. In der Festigkeitslehre gibt es folgende Beanspruchungsarten:
- Beanspruchung durch Zug
- Beanspruchung durch Druck
- Beanspruchung durch Abscherung/Scherung
- Beanspruchung durch Verdrehung/Torsion
- Beanspruchung durch Biegung [1]
Dabei treten in den Bauteilen unterschiedliche Spannungen auf:
- Die Zugspannung σ z (Beispiele: Seile, Ketten)
- Die Druckspannung σ d (Beispiele: Säulen, Stützen)
- Die Abscherspannung τ a (z. B. in Schweißnähten)
- Die Torsionsspannung τ t (Beispiele: Wellen, Achsen)
- Die Biegespannung σ b (Beispiele: Wellen, Achsen, Stahlträger) [2]
Zug, Druck, Abscher, Torsions -und Biegespannung berechnen
Berechnung der Zugspannung
Die Zugspannung wird berechnet, indem die Zugkraft F (in N) durch die Querschnittsfläche S (in mm2) geteilt wird.
Beispiel: F=10N, S=78,54mm2
10N geteilt durch 78,54mm2 ergibt eine Zugspannung von ca. 0,127 N/mm2.
Berechnung der Druckspannung
Die Druckspannung wird berechnet, indem die Kraft F (in N), die das beanspruchte Bauteil zusammendrückt, durch die Querschnittsfläche S (in mm2) geteilt wird.
Beispiel: F=900N, S=31415mm2
900N geteilt durch 31415mm2 ergibt eine Druckspannung von ca. 0,0286 N/mm2.
Berechnung der Abscherspannung
Die Abscherspannung wird berechnet, indem die Querkraft Fq (in N) durch die Querschnittsfläche S (in mm2) geteilt wird.
Beispiel: Fq=20N, S=19,6mm2
20N geteilt durch 19,6mm2 ergibt eine Abscherspannung von ca. 1,02 N/mm2.
Berechnung der Torsionsspannung
Die Torsionsspannung wird berechnet, indem das Torsionsmoment MT (in Nmm) durch das Wiederstandsmoment W (in mm3) geteilt wird. (Das Torsionsmoment MT ist das gleiche wie das Drehmoment M)
Beispiel: MT=100Nmm, W=981,75mm3
100Nmm geteilt durch 981,75mm3 ergibt eine Torsionsspannung von ca. 0,102 N/mm2.
Berechnung der Biegespannung
Die Biegespannung wird berechnet, indem das Biegemoment Mb (in Nmm) durch das Wiederstandsmoment W (in mm3) geteilt wird.
Beispiel: Mb=375Nmm, W=245,43mm3
375Nmm geteilt durch 245,43mm3 ergibt eine Biegespannung von ca. 1,528 N/mm2.
Siehe auch
Literatur
- Alfred Böge: Technische Mechanik. 26. Auflage. Viewegs Fachbücher der Technik, Braunschweig/Wiesbaden 2003, ISBN 3-528-15010-6, S. 264-341
- Max Heinzler, Roland Kilgus, Friedrich Näher, Heinz Paetzold, Werner Röhrer, Karl Schilling, Andreas Stephan: Tabellenbuch Metall. 41. Auflage. Verlag Europa Lehrmittel, Nourney, Haan-Gruiten 1999, ISBN 3-8085-1671-2, S. 40-45
Einzelnachweise
- ↑ Beanspruchungsarten. In: Ingenieuerkurse.de. Abgerufen am 13. Juni 2022.
- ↑ Hermann Roloff, Wilhelm Matek: Festigkeit und zulässige Spannung. In: Springer Link. Springer Nature, abgerufen am 13. Juni 2022.
