Festigkeitshypothesen #1 |StudyHelp
Summary
TLDRDieses Video script dreht sich um die Berechnung der Festigkeit von Bauteilen unter Belastung. Es erklärt die Notwendigkeit der Sicherheit als Quotient aus der ertragbaren Spannung und der maximal auftretenden Belastung. Es führt durch die Schritte der Festigkeitsberechnung, von der Bestimmung von Lagerreaktionen über Schnittgrößen und Spannungen bis hin zur Überlagerung von Normal- und Querspannungen. Die Herausforderung besteht darin, komplexe Belastungsfälle auf eine einzige Spannungsgröße zu reduzieren, um die Sicherheit eines Bauteils zu berechnen. Das Video verspricht, im nächsten Teil nähere Informationen über die Überlagerung von Spannungen zu geben.
Takeaways
- 😀 Die Diskussion im Video dreht sich um die Berechnung der Festigkeit von Prothesen, insbesondere unter komplexen Belastungsfällen.
- 🔍 Es wurde ein Überblick über den Ablauf der Berechnung gegeben, einschließlich der Bestimmung von Lagerreaktionen und Schnittgrößen.
- 📏 Die Schnittgrößen sind entscheidend für die Berechnung von Spannungen im gesamten Bauteil.
- 🔗 Die Sicherheit eines Bauteils wird als Quotient aus der tragbaren Spannung und der maximal auftretenden Spannung definiert.
- 🧮 Es wurde betont, dass die Berechnung der Sicherheit ein zentrales Konzept in der Ingenieurwissenschaft ist und nicht einem subjektiven Gefühl folgt.
- 🔄 Die Überlagerung von Normal- und Schubspannungen ist ein wichtiger Aspekt bei der Berechnung der Gesamtbelastung eines Bauteils.
- 📉 Die Festigkeitshypothesen spielen eine Schlüsselrolle bei der Überlagerung von Spannungen und sind für die Festigkeitsberechnung entscheidend.
- 🔩 Die Unterscheidung zwischen Druck- und Zugspannungen ist entscheidend für die korrekte Anwendung der Festigkeitshypothesen.
- 🔬 Es wurde auf die Notwendigkeit hingewiesen, komplexe Belastungsfälle auf einzelne Spannungen zu reduzieren, um die Sicherheit eines Bauteils zu bewerten.
- 🎯 Das Video kündigt an, dass in zukünftigen Folgen nähere Informationen über die Überlagerung von Normal- und Schubspannungen und deren Auswirkungen auf die Festigkeit gegeben werden.
Q & A
Was ist das Hauptthema des Videos?
-Das Hauptthema des Videos ist die Berechnung der Festigkeit von Bauteilen unter verschiedenen Belastungen und wie man die Sicherheit eines Bauteils bestimmt.
Was ist die erste Erkenntnis, die im Video erwähnt wird?
-Die erste Erkenntnis ist, dass es einen Begriff der Sicherheit gibt, der in der Ingenieurwissenschaft ein fester Begriff ist und nicht nur ein subjektives Gefühl.
Wie wird die Sicherheit eines Bauteils definiert?
-Die Sicherheit eines Bauteils wird als der Quotient aus der maximal auftretenden Belastung und der zuletzt aus der Geometrie und Werkstoffeigenschaften resultierenden Belastung definiert.
Was bedeuten die Begriffe 'normale Spannungen' und 'schiebende Spannungen'?
-Normale Spannungen wirken senkrecht auf der Bauteiloberfläche und sind mit dem Zeichen σ gekennzeichnet. Schiebende Spannungen wirken parallel zur Bauteiloberfläche und werden mit τ bezeichnet.
Was ist der Unterschied zwischen 'Druck' und 'Zug' in Bezug auf Spannungen?
-Druck ist eine Art von normaler Spannung, die auftritt, wenn ein Bauteil komprimiert wird, während Zug eine Spannung ist, die auftritt, wenn ein Bauteil gedehnt wird.
Was ist die Superposition und wie wird sie im Video verwendet?
-Superposition ist ein Prinzip, bei dem verschiedene Lastfälle oder Spannungen addiert werden, um die Gesamtbelastung auf ein Bauteil zu bestimmen. Im Video wird dies verwendet, um die komplexen Lastfälle auf ein einzelnes Spannungswert zu reduzieren.
Wie wird die Gesamtbelastung eines Bauteils aus verschiedenen Lastfällen berechnet?
-Die Gesamtbelastung wird durch die Superposition der einzelnen Spannungen berechnet, wobei man die Spannungen der verschiedenen Lastfälle addiert.
Was sind die 'Festigkeitshypothesen' und wie werden sie im Video erwähnt?
-Die Festigkeitshypothesen sind Modelle, die verwendet werden, um die Festigkeit von Materialien unter verschiedenen Beanspruchungen zu beschreiben. Im Video werden sie erwähnt, um die Herausforderungen zu erklären, die bei der Überlagerung von Spannungen auftreten.
Wie wird die Schnittgröße bestimmt, die für die Berechnung von Spannungen verwendet wird?
-Die Schnittgröße wird durch die Lagerreaktionen bestimmt, die im ersten Schritt des Prozesses ermittelt werden, wenn man die Belastungen auf ein Bauteil untersucht.
Was ist der Zweck der Berechnung von Spannungen in einem Bauteil?
-Der Zweck der Berechnung von Spannungen ist es, die Sicherheit und das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Belastungen zu analysieren und zu gewährleisten, dass es den erforderlichen Anforderungen genügt.
Outlines
🔍 Analyse von Belastungen und Spannungen
Dieser Absatz beschreibt einen Prozess zur Analyse der Belastungen und Spannungen in Bauteilen. Es wird erklärt, dass eine lange Playlist erstellt wird, die sich mit verschiedenen Aspekten der Belastungsverteilung in Bauteilen auseinandersetzt. Es wird betont, dass die Sicherheit eines Bauteils nicht nur von der Geometrie und dem Werkstoff abhängt, sondern auch von der Belastung, die es aushalten muss. Der Begriff der Sicherheit wird eingeführt, der als das Verhältnis der ertragbaren Spannung zur maximal auftretenden Spannung definiert wird. Der Absatz schließt mit der Herausforderung, wie man die verschiedenen Spannungen, die in einem komplexen Lastfall auftreten, zu einer einzigen Spannung zusammenführt, um die Sicherheit des Bauteils zu berechnen.
🧩 Überlagerung von Normal- und Schubspannungen
In diesem Absatz wird die Methode der Superposition von Normal- und Schubspannungen erläutert, um die Gesamtbelastung eines Bauteils zu bestimmen. Es wird erklärt, dass man die Spannungen überlagern muss, um die Gesamtbelastung zu erhalten, und dass dies durch die Addition der Spannungen verschiedener Lastfälle erreicht wird. Der Absatz unterscheidet zwischen Druck- und Schubspannungen und wie sie in einem Querschnitt wirken. Es wird auch auf die Festigkeitshypothesen eingegangen, die verwendet werden, um die Überlagerung der Spannungen zu beschreiben. Der Absatz schließt mit der Andeutung, dass in einem zukünftigen Video nähere Informationen über die Überlagerung von Normal- und Schubspannungen gegeben werden.
Mindmap
Keywords
💡Lastfall
💡Lagerreaktionen
💡Schnittgrößen
💡Spannungen
💡Sicherheitsfaktor
💡Superposition
💡Normalspannungen
💡Schiebungen
💡Festigkeitshypothesen
💡Spannungsüberlagerung
Highlights
Einführung in die Thematik der Festigkeit von Prothesen und ihre Belastbarkeit.
Beschreibung des Ablaufs zur Bestimmung von Lagerreaktionen bei gegebenen Lastfällen.
Erklärung der Statik unterwegs und die Bedeutung von Auflagerreaktionen für die Systembeschleunigung.
Vorstellung der Schnittgrößen und deren Bedeutung für die Festigkeitsberechnung von Bauteilen.
Diskussion über die Normal- und Querkraft und deren Verlauf im Querschnitt.
Berechnung von Spannungen mithilfe der ermittelten Schnittgrößen für den gesamten Bauteilverlauf.
Definition der Sicherheit in der Ingenieurwissenschaft und deren Bedeutung für die Bauteilbelastbarkeit.
Die Bedeutung der Kerbwirkung und Werkstoffeigenschaften für die Belastbarkeit von Bauteilen.
Die Herausforderung der Zusammenfassung verschiedener Spannungen zu einer einzelnen Spannung für die Sicherheitsberechnung.
Einführung in die Vielspannungsproblematik und die Notwendigkeit der Reduktion auf einen Wert in Megapascal.
Erklärung der Superposition von Normal- und Schubspannungen und ihre Anwendung.
Unterscheidung zwischen Schubspannungen und Normalspannungen anhand des Bauteilprofils.
Die Notwendigkeit der Überlagerung von Spannungen und die daraus resultierenden Festigkeitshypothesen.
Vorschau auf das nächste Video zur konkreten Überlagerung von Normal- und Schubspannungen.
Ausblick auf die praktische Anwendung der Theorie in der Praxis und deren Bedeutung für die Ingenieurarbeit.
Transcripts
[Musik]
herzlich willkommen weiß da der tv
wir müssen mal so ein bisschen ein ohren
bruder eigentlich gerade so in echtzeit
lehre stehen und uns dann über
festigkeit die prothesen unterhalb das
ist kein so richtig einfaches thema weil
wir eine sehr sehr lange playlist machen
die inhalten staat miteinander verknüpft
ist ist vielleicht der punkt gekommen
war ein bisschen zu resümieren was war
denn schon so alles herausgefunden haben
also wie sind wir bisher vorgegangen
es gab ein video in dem ist man so grob
vorgestellt worden wie eigentlich der
ablauf ist und der war folgendermaßen es
gibt irgendein lacht fall dass hier
steht jetzt mal schematisch dafür dass
wir uns über die belastung von konkreten
bauteilen unterhalten haben
unter dieser last fall war irgendwie
gegeben und auch diesen gegebenen nach
fall haben wir im ersten schritt auf
lager reaktionen bestimmt wenn man auch
lager reaktionen bestimmt hat macht man
irgendwie so ein frei schnitt wir sehen
hier eine statik unterwegs das system
wird nicht beschleunigt
dementsprechend kommt man da irgendwie
zu solchen auflage reaktionen
diese auflage reaktionen gestimmt hat
sind wir weitergegangen und haben als
nächstes die schnitt größen bestimmt und
mit größen ließ dann irgendwie es gab so
einen verlauf für die normal kraft für
die querkraft und es gab auch noch im
verlauf ich mach das jetzt hier mal
qualitativ auch direkt richtig damit da
keine verwirrung gibt für das diesem
moment so wenn man diese schnitt müssen
dann kennt sind wir im letzten schritt
so weit gegangen dass wir dank
spannungen berechnet haben
und das schöne ist weil wir die größen
mit denen man spannung berechnen kann
nämlich die schnitt größen für den
kompletten bauteil verlauf haben können
wir uns jetzt auch noch aussuchen an
welcher stelle wir das machen
manchmal ist es egal zum beispiel der
zug spannungen oder druck spannungen
die sind über den quervergleich manthey
team am markt durch den querschnitt und
wenn man sich dann überschlug spannung
unterhält oder situation spannung oder
auch nur überwiege spannungen dann wird
das geschäft ein bisschen komplizierter
aber über all diese geschichten haben
wir besprochen und stehen ja jetzt
wieder am anfang denn die allererste
erkenntnis die wir gehabt haben als es
um fertigkeit berechnen gegen war doch
folgende es gibt grundsätzlich den
begriff der sicherheit und sicherheit
ist kein subjektives gefühl nicht wegen
unwohlseins sondern auch ein fester
begriff in ingenieurwesen und der muss
natürlich definiert die sicherheit es
ist nämlich der quotient aus der die
lästige spannung durch die maximal
auftretende strahlung unter dann sind
wir alle immer wenn wir in den fahrstuhl
steigen der hoffnung dass dieser wert
größer als 1
denn dann hält das bauteil jahr von
seiner geometrie das ist das was die
kerben interessant und von seinem
werkstoff herr mehrbelastung aus als
durch externe kräfte verursacht wird
stellen wir also fest
es gibt eben wie ein sieger max das
heißt diese einzelnen spannung die wir
jetzt hier kennengelernt haben die muss
man irgendwie zu einer einzelnen
spannung zusammenkommt um dann die
sicherheit vor einem bauteil
auszurechnen
das bedeutet es wird eine
herausforderung
und diese herausforderung die lautet
wird der komplex last fallen
mit vier verschiedenen spannungen
nämlich beziehungsweise druck regierung
untersuchen muss einen vergleich werden
erstmal sigma frau wegen vergleich muss
auch ein riesiger frau reduziert werden
so und damit können wir dann jetzt den
bogen schlagen zur mitte dieses videos
denn um genau das hier hinzukriegen
braucht man heftigkeit zu problemen
irgendwie müssen wir jetzt also unseren
komplizierten lacht fall auf einen
einzelnen wert in megapascal zusammen
größe und dafür muss man einige dinge
tun unter mit der ersten geschichte
fangen wir jetzt mal an und war mit der
sogar position mit der super position
von normal und spannungen unter dieses
super position das geht ja jetzt erst
mal total unheimlich und keiner weiß was
das heißt im grunde genommen heißt das
nichts anderes als diese spannungen zu
überlagern
und für diese überlagerung muss man die
werte stunden addieren
wie das funktioniert und warum gucken
jetzt an und dabei ist noch wichtig man
unterscheidet zwischen den beiden arten
von spannung die wir jetzt kennengelernt
haben
neben dem schub spannungen und normal
spannungen
wie war das nochmal die unterscheidung
sieht man also normal spannungen zu
druck beziehungsweise visum wird normal
zum bauteil profil also wenn man das mal
und man hat irgendwie ein bauteil und
schneidet das frei dann findet man die
normal spannungen normal zu diesem
querschnitt unter dann gibt es eben die
spannung mit dem formel zeichen taucht
schiebung und regionen begegnen uns da
als beratungs vorn und die wirken eben
im profil
das heißt ich müsste jetzt von vorne
drauf gruppen und sehe dann eine wie
auch immer geartete fusions spannung zum
beispiel so wie kann man sich gegen die
überlagern und wenn man die dann
irgendwie überlagert hat dann kommt man
zu so genannten festigkeit hypothesen
mit ihnen anderen diese herausforderung
gelingt wo wir jetzt aber schon über
eine ganze menge gesprochen haben
doch mal an dieser stelle mit der super
position belassen wo gucken uns dann im
nächsten video mal an wie man konkret
normal und spannung jeweils überlagert
wie es funktioniert warum das
funktioniert und wie das dann am ende
des tages aussieht
[Musik]
hallo
[Musik]
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