WBF Kapitel 5.txt

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Author:
Anonymous
ID:
297551
Filename:
WBF Kapitel 5.txt
Updated:
2015-03-04 09:01:53
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WBF Kapitel
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WBF Kapitel 5
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  1. Wodurch können Kerben bedingt sein?
    • Konstruktion
    • Fertigung
    • Werkstoff
    • Betrieb
  2. Nenne einige konstruktionsbedingte Kerben!
    • Innere und äußere Querschnittsübergänge
    • Absätze
    • Freistiche
    • Nuten (Sicherungsringe, Passfedern)
    • Gewinde
    • Scheibenfedern
    • Welle-Nabe-Verbindung
    • Bohrungen
    • Fügestellen
  3. Nenne einige fertigungsbedingte Kerben!
    • Riefen
    • Rauhigkeit
    • Ausführung von Schweißverbindungen
    • Schleifrisse
    • Härterisse
    • Beschädigung bei der Fertigung
  4. Welcher Zusammenhang besteht zwischen Rauhtiefe und Kerbwirkung?
    höhere Oberflächenqualität => geringere Kerbwirkung
  5. Nenne werkstoffbedingte Kerben (3)!
    • Poren (beim Vergießen)
    • Innere Risse oder Trennstellen (beim Schmieden)
    • Einschlüsse von Verunreinigungen oder Fremdmaterialien (Größe und Form der Einschlüsse entscheidend)
  6. Nenne 4 betriebsbedingte Kerben!
    • Anrisse durch Überbelastung oder Ermüdung
    • Grübchenbildung durch Korrosion und Verschleiß
    • Innere Anrisse durch Wälzermüdung
    • Korrosionsschaden
  7. Wie berechnet sich die Nettospannung im Kerbquerschnitt?
  8. Wie ist die Spannungsformzahl definiert?
    • oder
    • αK gibt an, um welchen Faktor die maximale Spannung σmax im Kerbgrund über der Nennspannung im Kerbquerschnitt liegt
    • αK ist nur im linear elastischen Bereich definiert
    • Es gilt immer αK ≥ 1
  9. Nenne den Spannungsverlauf der maximalen Kerbspannung für verschiedene Beanspruchungsarten!
    Setze die Spannungsformzahlen in Relation!
  10. Nenne zwei Einflussfaktoren auf die Spannungsformzahl!
    • Kerbgeometrie, vor allem Kerbradius r als Einflussfaktor für Spannungsüberhöhung F
    • Je tiefer die Kerbe und je kleiner der Kerbradius, desto größer die Spannungsüberhöhung
  11. Beschreibe den mehrachsigen Spannungszustand im runden Kerbstab!
    • Im Kerbgrund führt die Querdehnungsbehinderung zu einem zweiachsigen Spannungszustand
    • In der Stabmitte ist σt= σr
    • Größte Spannung im Kerbgrund: axial σa
  12. Wie kommt die Radialspannung im gekerbten Rundstab zustande?
  13. Erkläre das Zustandekommen der Tangentialspannung im gekerbten Rundstab!
  14. Wie werden die Methoden zur Spannungsformzahlbestimmung unterteilt?
    • Numerische Berechnung
    • Experimentelle Ermittlung
    • Analytische Berechnung
  15. Nenne 2 Verfahren zur numerischen Berechnung der Spannungsformzahl!
    Eigenschaften?
    • Methode der finiten Elemente (FEM)
    • Randelementmethode (BEM)

    • Prinzipiell beliebige Geometrien möglich
    • Ergebnis modellabhängig
  16. Wie funktioniert die FE-Methode?
    Diskretisierung des gesamten Werkstücks muss vorgenommen werden, Bestimmung des Spannungsmaximums σmax
  17. Wie funktioniert die BEM?
    Wofür steht BEM?
    • Boundary-Element-Methode
    • Es muss nur die Kontur diskretisiert werden
    • Lässt sich besonders effektiv einsetzen, wenn bei Problemstellungen nur der Spannungszustand an der Oberfläche und nicht im Bauteilinneren interessiert
    • => sehr gut geeignet für die Formzahlberechnung
    • Sehr vorteilhaft in Bezug auf Konvergenz und Rechenzeit
  18. Nenne 2 Methoden zur experimentellen Bestimmung der Spannungsformzahl!
    Wodurch begrenzt?
    • Applikation von DMS
    • Spannungsoptik
    • Begrenzt durch Versuchsaufbau und Zugänglichkeit
  19. Nenne eine Möglichkeit zur analytischen Bestimmung der Spannungsformzahl!
    Differentialgleichung der Kontinuumsmechanik lösen gelingt meist nur für einfache Randbedingungen, z.B.elliptisches Loch in ebener Platte
  20. Ordne zu!

    r,t,h,H
  21. Welcher Fall wird hier dargestellt?
    Welche Annahme?
    Warum sieht es so aus?
    • Kerbzugversuch bei elastisch, idealplastischem Verhalten
    • Keine Kerbverfestigung
    • Spannungsabbau durch Verlagerung der Spannung in weniger beanspruchte Gebiete durch Fließen
  22. Was ist hier dargestellt?
    Erkläre die Werte!
    Eine Bauteilfließkurve gibt die örtliche Dehnung in Abhängigkeit der äußeren Last oder der Nennspannung an.

    • FF: Kraft, bei der Fleißen im Kerbgrund beginnt
    • FPl: Kraft für vollständiges, plastisches Fließen
    • εPl : Örtlich plastische Dehnung
    • εe: Örtlich elastische Dehnung
  23. Was ist der Ansatz nach Neuber?
    • Näherungslösung zur Bestimmung der Bauteilfließkurve
  24. Wie wirkt sich eine Kerbe auf einen zähen Werkstoff aus?
    • Stützende Wirkung aufgrund der Querdehnungsbehinderung
    • Verformungsfähigkeit im Kerbquerschnitt reduziert
  25. Wie wirkt sich eine Kerbe auf einen spröden Werkstoff aus?
    • Zugfestigkeit aufgrund der Spannungsüberhöhung im kerbgrund wesentlich schneller erreicht
    • Keine Plastifizierung zum Spannungsabbau
  26. Wie funktioniert eine Festigkeitsbewertung?
    Wie lautet das Versagenskriterium?
    • Versagenskriterium: Beanspruchung ≥ Beanspruchbarkeit
    • ε(örtliche Dehnung) ≥ εgrenz

    • Örtl. Beanspruchung:
    • Bestimmung aus: Versuch, FE-Berechnung, Näherungsformeln

    Werkstoffabhängiger Grenzwert aus Versuchen: Versuch an ungekerbter Probe
  27. Wie verhalten sich folgende Bauteile?

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