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Statik und Festigkeitslehre (S&F)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Statics and Strength of Materials)
Modulverantwortliche/r: Kai Willner Lehrende:
Kai Willner, Gunnar Possart, Martin Jerschl, Maximilian Volkan Baloglu
Start semester: |
WS 2015/2016 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
105 Std. | Eigenstudium: |
120 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Statik und Festigkeitslehre
(Vorlesung, 3 SWS, Kai Willner, Thu, Fri, 12:15 - 13:45, H7)
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Übungen zur Statik und Festigkeitslehre
(Übung, 2 SWS, Gunnar Possart et al.)
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Tutorium zur Statik und Festigkeitslehre
(Tutorium, 2 SWS, Gunnar Possart et al., Thu, 16:15 - 17:45, H11)
Inhalt:
- Kraft- und Momentenbegriff, Axiome der Statik
ebene und räumliche Statik
Flächenmomente 1. und 2. Ordnung
Tribologie
Arbeit
Spannung, Formänderung, Stoffgesetz
überbestimmte Stabwerke, Balkenbiegung
Torsion
Energiemethoden der Elastostatik
Stabilität
Elastizitätstheorie und Festigkeitsnachweis
Lernziele und Kompetenzen:
- Wissen
- Die Studierenden kennen
die axiomatischen Grundlagen der Technischen Mechanik sowie die entsprechenden Fachtermini.
das Schnittprinzip und die Einteilung der Kräfte in eingeprägte und Reaktionskräfte bzw. in äußere und innere Kräfte.
die Gleichgewichtsbedingungen am starren Körper.
das Phänomen der Haft- und Gleitreibung.
die Begriffe der Verzerrung und Spannung sowie verschiedene Stoffgesetze.
den Begriff der Formänderungsenergie, das Prinzip der virtuellen Arbeiten und das Verfahren von Castigliano.
den Begriff der Hauptspannungen sowie das Konzept der Vergleichsspannung und Festigkeitshypothesen.
das Problem der Stabilität und speziell die vier Eulerschen Knickfälle für ein schlankes Bauteil unter Drucklast.
- Verstehen
- Die Studierenden
können Kräfte nach verschiedenen Kriterien klassifizieren.
können verschiedene Lagerungsarten unterscheiden und die entsprechenden Lagerreaktionen angeben.
können den Unterschied zwischen statisch bestimmten und unbestimmten Systemen erklären.
können den Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibung erläutern.
können das linearelastische, isotrope Materialgesetz angeben und die Bedeutung der Konstanten erläutern.
können die Voraussetzungen der Euler-Bernoulli-Theorie schlanker Balken erklären.
können die Idee der Energiemethoden der Elastostatik und das Prinzip der virtuellen Arbeit in seinen Grundzügen erläutern.
verstehen die Idee der Vergleichsspannung und können verschiedene Festigkeitshypothesen erklären.
- Anwenden
- Die Studierenden können den Schwerpunkt eines Körpers bestimmen.
Die Studierenden können ein System aus mehreren Körpern geeignet freischneiden und die entsprechenden eingeprägten Kraftgrößen und die Reaktionsgrößen eintragen.
Die Studierenden können für ein statisch bestimmtes System die Reaktionsgrößen aus den Gleichgewichtsbedingungen ermitteln.
Die Studierenden können die Schnittreaktionen für Stäbe und Balken bestimmen.
Die Studierenden können die Spannungen im Querschnitt schlanker Bauteile (Stab, Balken) unter verschiedenen Belastungen (Zug, Biegung, Torsion) ermitteln.
Die Studierenden können die Verformungen schlanker Bauteile auf verschiedenen Wegen (Integration bzw. Energiemethoden) ermitteln.
Die Studierenden können aus einem gegebenen, allgemeinen Spannungszustand die Hauptspannungen sowie verschiedene Vergleichsspannungen ermitteln.
Die Studierenden können die kritische Knicklast für einen gegebenen Knickfall bestimmen.
- Analysieren
- Die Studierenden können ein geeignetes Modell für schlanke Bauteile anhand der Belastungsart und Geometrie auswählen.
Die Studierenden können ein problemangepasstes Berechnungsverfahren zur Ermittlung von Reaktionsgrößen und Verformungen auch an statisch unbestimmten Systemen wählen.
Die Studierenden können eine geeignete Festigkeitshypothese wählen.
Die Studierenden können den relevanten Knickfall für gegebene Randbedingungen identifizieren.
- Evaluieren (Beurteilen)
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Literatur:
- Gross, Hauger, Schnell, Wall: Technische Mechanik 1, Berlin:Springer 2006
Gross, Hauger, Schnell, Wall: Technische Mechanik 2, Berlin:Springer 2007
Organisatorisches:
Organisatorisches, Termine & Downloads auf StudOn
Weitere Informationen:
www: http://www.studon.uni-erlangen.de/cat5282.html
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
(Po-Vers. 2009 | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Statik und Festigkeitslehre (Prüfungsnummer: 46601)
(englischer Titel: Statics and Strength of Materials)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2015/2016
1. Prüfer: | Willner/Leyendecker |
- Termin: 24.03.2016, 15:30 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 30.09.2016, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 06.04.2017, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 29.09.2017, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
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