Statik und Festigkeitslehre (SUF)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Statics and Strength of Materials)

Lectures:

• • Statik und Festigkeitslehre
    (Vorlesung, 3 SWS, Kai Willner, Tue, 16:15 - 17:45, H7; Thu, 12:15 - 13:45, H7)
  • Übungen zur Statik und Festigkeitslehre
    (Übung, 2 SWS, Gunnar Possart et al.)
  • Tutorium zur Statik und Festigkeitslehre
    (Tutorium, 2 SWS, Gunnar Possart et al., Thu, 16:15 - 17:45, Mensa-Süd)

Inhalt:

• Kraft- und Momentenbegriff, Axiome der Statik

• ebene und räumliche Statik

• Flächenmomente 1. und 2. Ordnung

• Haft- und Gleitreibung

• Spannung, Formänderung, Stoffgesetz

• überbestimmte Stabwerke, Balkenbiegung

• Torsion

• Elastizitätstheorie und Festigkeitsnachweis

• Stabilität

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 das linear-elastische Stoffgesetz.

• 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 linear-elastische, isotrope Materialgesetz angeben und die Bedeutung der Konstanten erläutern.

• können die Voraussetzungen der Euler-Bernoulli-Theorie schlanker Balken erklären.

• 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 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)

• Die Studierenden können den Spannungszustand in einem Bauteil hinsichtlich Aspekten der Festigkeit bewerten.

• Die Studierenden können den Spannungszustand in einem schlanken Bauteil hinsichtlich Aspekten der Stabilität bewerten.

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:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. 177#55#H: 3. Semester
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Werkstoffwissenschaften (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
2. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science): 2. Semester
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
3. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science): 2. Semester
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Studienrichtung Elektrotechnik und Informationstechnik | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Metalltechnik | Statik und Festigkeitslehre)
4. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science): 2. Semester
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Studienrichtung Metalltechnik | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
5. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science): 2. Semester
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
6. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
7. Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science): 3. Semester
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
8. Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science): 3. Semester
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
9. Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science): 3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
10. Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
11. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | NF Thermo- and Fluiddynamics | Statik und Festigkeitslehre)
12. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | NF Thermo- and Fluiddynamics | Statik und Festigkeitslehre)
13. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | NF Mechatronics | Statik und Festigkeitslehre)
14. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule | Statik und Festigkeitslehre)
15. Energietechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2008 | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
16. Energietechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
17. Energietechnik (Bachelor of Science): 2. Semester
    (Po-Vers. 2011 | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
18. Energietechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
19. Energietechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
20. Informatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfächer | Nebenfach Maschinenbau | Technische Mechanik | Statik und Festigkeitslehre)
21. Informatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfach | Nebenfach Maschinenbau | Technische Mechanik | Statik und Festigkeitslehre)
22. Informatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfach | Nebenfach Maschinenbau | Technische Mechanik | Statik und Festigkeitslehre)
23. Informatik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Nebenfach | Nebenfach Maschinenbau | Technische Mechanik | Statik und Festigkeitslehre)
24. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 1. Semester
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
25. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 1. Semester
    (Po-Vers. 2011 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
26. Life Science Engineering (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
27. Life Science Engineering (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Statik und Festigkeitslehre)
28. Life Science Engineering (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
29. Life Science Engineering (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2015w | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
30. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2008 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
31. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Statik und Festigkeitslehre)
32. Mechatronik (Bachelor of Science): 2. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
33. Mechatronik (Bachelor of Science): 2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
34. Medizintechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Modulgruppen B5 und B8.1 - Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | Modulgruppe B8.1 - Vertiefungsmodule ET/INF | Statik und Festigkeitslehre)
35. Medizintechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Modulgruppen B6 und B8.2 - Kompetenzfeld Gerätetechnik | Statik und Festigkeitslehre)
36. Medizintechnik (Bachelor of Science): 2. Semester
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | B4 Physikalische und Technische Grundlagen | Statik und Festigkeitslehre)
37. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | B4 Physikalische und Technische Grundlagen | Statik und Festigkeitslehre)
38. Technomathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2015w | NatFak | Technomathematik (Bachelor of Science) | Technisches Wahlfach | Technisches Wahlfach Maschinenbau | Statik und Festigkeitslehre)
39. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 1. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | PO-Version 2007 | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Statik und Festigkeitslehre)
40. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 1. Semester
    (Po-Vers. 2008 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Statik und Festigkeitslehre)
41. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 1. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Statik und Festigkeitslehre)
42. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | 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 2019/2020

1. Prüfer:

Willner/Leyendecker

Termin: 19.10.2020, 16:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 27.02.2021, 09:00 Uhr, Ort: Messe, Hal
Termin: 24.07.2021, 09:00 Uhr, Ort: Messe, Hal