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Belastungen in der Festigkeitslehre berechnen

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Die Berechnung der auftretenden Belastungen geschieht in der Festigkeitslehre nach den Gesetzen der Mechanik*. Auch die Gesetze der Fluidmechanik, des Wärmetransports oder der Thermodynamik werden in bestimmten Fällen für die Ermittlung von Randbedingungen, und um präzise die Belastungen zu berechnen, zugrunde gelegt.

Dabei ist es wichtig zu berücksichtigen, dass der Grad der Belastung im Allgemeinen analytisch so bestimmt wird, dass von vereinfachenden Annahmen ausgegangen wird. Auch mit numerischen Methoden wird hier immer öfter gearbeitet, so zum Beispiel mit der FEM, der Finite-Elemente-Methode*.

Um die äußeren Belastungen zu berechnen, sind folgende Faktoren relevant:

  • Art der Beanspruchung - handelt es sich um Druck, Zug oder Schub, um Abknicken, Abscheren, Biegen oder Torsion?
  • Handelt es sich um eine Kombination aus verschiedenen Beanspruchungsarten, also um eine zusammengesetzte Beanspruchung?
  • In welche Richtung zielen die äußeren Belastungen?
  • Wie hoch sind die der äußeren Belastungen?
  • Wo genau am Körper finden die äußeren Belastungen statt?
  • Wie ist der Körper aufgebaut (die Geometrie ist wichtig, um die exakten Belastungen zu berechnen)
  • Wie finden die Belastungen zeitlich statt, sind sie gleichmäßig, wechselnd oder an- und absteigend?

Belastungsarten Technische Mechanik

 

Diese Bedingungen müssen stets einbezogen werden, um die auftretenden Belastungen zu berechnen. Wenn die Belastungen bekannt sind, können anschließend die Auswirkungen der Belastungen auf das Bauteil berechnet werden. Die Belastungen wirken sich dabei in Form von inneren Spannungen und in äußeren Verformungen aus.
Hierüber lesen Sie mehr in den anderen Festigkeitslehre-Skripten.

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