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Statik und Festigkeitslehre (3V+2Ü+2T) (S&F)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Statics and Strength of Materials (3L+2E+2T))
Modulverantwortliche/r: Kai Willner Lehrende:
Kai Willner, Gunnar Possart, Martin Jerschl, Simone Hürner
Startsemester: |
WS 2013/2014 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
105 Std. | Eigenstudium: |
120 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Statik und Festigkeitslehre
(Vorlesung, 3 SWS, Kai Willner, Di, 14:15 - 15:45, H11; Fr, 8:15 - 9:45, Audimax, (außer Fr 10.1.2014))
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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., Mi, 16:15 - 17:45, Mensa-Süd)
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.
Die Studierenden kennen das Schnittprinzip und die Einteilung der Kräfte in eingeprägte und Reaktionskräfte bzw. in äußere und innere Kräfte.
Die Studierenden kennen die Gleichgewichtsbedingungen am starren Körper.
Die Studierenden kennen das Phänomen der Haft- und Gleitreibung.
Die Studierenden kennen die Begriffe der Verzerrung und Spannung sowie verschiedene Stoffgesetze.
Die Studierenden kennen den Begriff der Formänderungsenergie, das Prinzip der virtuellen Arbeiten und das Verfahren von Castigliano.
Die Studierenden kennen den Begriff der Hauptspannungen sowie das Konzept der Vergleichsspannung und Festigkeitshypothesen.
Die Studierenden kennen 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.
Die Studierenden können verschiedene Lagerungsarten unterscheiden und die entsprechenden Lagerreaktionen angeben.
Die Studierenden können den Unterschied zwischen statisch bestimmten und unbestimmten Systemen erklären.
Die Studierenden können den Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibung erläutern.
Die Studierenden können das linearelastische, isotrope Materialgesetz angeben und die Bedeutung der Konstanten erläutern.
Die Studierenden können die Voraussetzungen der Euler-Bernoulli-Theorie schlanker Balken erklären.
Die Studierenden können die Idee der Energiemethoden der Elastostatik und das Prinzip der virtuellen Arbeit in seinen Grundzügen erläutern.
Die Studierenden 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
Studien-/Prüfungsleistungen:
Statik und Festigkeitslehre (Prüfungsnummer: 46601)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2013/2014
1. Prüfer: | Willner/Leyendecker |
- Termin: 24.03.2014, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 19.09.2014, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 26.03.2015, 08:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 28.09.2015, 16:30 Uhr, Ort: s. Aushang
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