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Modulbeschreibung

Technische Mechanik II

Inhalt

Der Erwerb der genannten Kompetenzen und Fähigkeiten erfolgt durch Behandlung folgender Themen:

  • Einführung in die Festigkeitslehre: Durchführung einer Festigkeitsber­echnung,

  • Werkstoffkennwer­te, Spannung, Dehnung, Quer­zahl, Wärmespannung, cha­rakteristische Werkstoffeigenschaften

  • Normalspannungen: Zug- und Druckspannung, gerade und schiefe Biegung

  • Flächenträgheitsmomente, Balken glei­cher Biegespan­nung

  • Biegelinie

  • Torsion, Wölbkrafttorsion, Verdreh- und Schwerwin­kel

  • Schubspannungen: Querkraftschub, Schubspannung im Verhältnis zur Biegespannung

  • Knicken: Elastisches und plastisches Knicken (Euler, Tetmajer)

  • Zulässige Werkstoffkennwerte: Statische Werkstoffkennwerte, Dau­er- und Zeitfestigkeit, Kerbwirkung, Oberflächenrauheit, Größenein­fluss

  • Festigkeitshypothesen: Zweiachsiger Spannungszustand, Vergleichs­spannung (SH, GEH)

  • Strukturen von Festkörpern, Elastische und plastische Verformung, Festigkeitssteigerung, Erholung und Rekristallisation, Eisen-Koh­lenstoff Diagramm, Wärmebehandlung von Stahl, Normgerechte Be­zeichnung von Stahl, Wichtige Stahlsorten, Nichteisenmetalle, Po­lymerwerkstoffe, Werkstoffprüfung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden

Fachkompetenz:

  • Berechnen einfacher Festigkeitsprobleme für die Belastungsarten Zug, Druck, Biegung, Torsion und Knicken

  • Beurteilung von zusammengesetzten Beanspruchungen

  • Einhalten der Festigkeitsbedingung, um ein Versagen des Bauteils zu vermeiden

  • ausreichenden Überblick über das Wissensgebiet der Werkstofftechnik, um das Werkstoffverhaltens vorherzusagen oder anhand von Versuchen zu bestimmen

Methodenkompetenz:

  • Berechnen von Normal- und Tangentialspannungen in Bauteilen

  • Anwenden von Gleichgewichtsbedingungen zum Lösen von Festigkeitsproblemen

  • Grundlage zum Verständnis für das Verhalten der Werkstoffe in der technischen Mechanik (Festigkeitslehre) und der Fertigungstechnik (Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und Stoffeigenschaft ändern).

Sozial- und Selbstkompetenz:

  • Strukturiertes Problemlösungsverhalten

  • Selbständige Analyse und Berechnung von Festigkeitsaufgaben

  • selbstständig in komplexere Aufgabenstellungen der Werkstofftechnik einzuarbeiten und das notwendige Fachvokabular für das Gespräch mit Werkstoffingenieuren zu erlernen

ECTS

6 Punkte

Studien- und Prüfungsleistungen

Prüfungsleistungen:
  • Technische Mechanik II (90 min, Klausur)

Lehr- und Lernformen

  • Festigkeitslehre (4 SWS, Vorlesung)
  • Werkstoffkunde (2 SWS, Vorlesung)

Studiengänge

  • Energiesystemtechnik(EST) - Pflichtmodul

Modulverantwortliche

Prof. Dr.-Ing. Ralf Voß

Literatur

Romberg, O., Hinrichs, N.. Keine Panik vor Mechanik,. , 1999.
Hagedorn, P.. Technische Mechanik, Band 2. , 2003.
Gross, D., et. al.. Technische Mechanik, Band 2. Springer, 2001.
Weißbach, W.. Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung. Vieweg,, 2001.
Bargel, H., J.; Schulze, G.. Werkstoffkunde. Springer, 2008.

Quicklinks