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Ingenieurwissenschaften Festigkeitslehre – Spannungszustände

15 KartenIngenieurwissenschaftenatrio23.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was versteht man unter mechanischer Spannung? · Worin unterscheiden sich…

Karten

15 Karten
STANDARD

Was versteht man unter mechanischer Spannung?

Rückseite

Spannung ist die innere Kraft pro Flächeneinheit (N/mm²), die ein Material einem äußeren Lastwiderstand entgegensetzt.

STANDARD

Worin unterscheiden sich Normal- und Schubspannung?

Rückseite

Normalspannung wirkt senkrecht zur Schnittfläche (Zug/Druck), Schubspannung tangential – beide entstehen aus Lastzerlegung am Schiefen Schnitt.

STANDARD

Wie viele unabhängige Komponenten hat der 3D-Spannungstensor?

Rückseite

Neun Komponenten (σₓₓ, σᵧᵧ, σ_zz, τₓᵧ, τᵧz, τ_zₓ), davon sechs unabhängig wegen Symmetrie τᵢⱼ = τⱼᵢ.

STANDARD

Was sind Hauptspannungen?

Rückseite

Hauptspannungen σ₁, σ₂, σ₃ sind Extremwerte der Normalspannung auf Hauptspannungsflächen, wo Schubspannungen verschwinden.

STANDARD

Wie stehen Hauptspannungsrichtungen zueinander?

Rückseite

Die drei Hauptspannungsrichtungen sind paarweise orthogonal und definieren das Hauptachsensystem des Spannungstensors.

STANDARD

Wofür nutzt man den Mohrschen Kreis?

Rückseite

Grafische Lösung der Spannungstransformation: Bestimmung von Normal- und Schubspannung auf beliebigen Schnittebenen aus gegebenem Spannungszustand.

STANDARD

Was zeigt der 3D-Mohrsche Kreis?

Rückseite

Drei Kreise zwischen Hauptspannungen σ₁≥σ₂≥σ₃; jeder Punkt repräsentiert einen Spannungsvektor auf einer Ebene durch den Körper.

STANDARD

Was sind die drei Spannungsinvarianten?

Rückseite

I₁ = Spur (Summe Hauptspannungen), I₂ = Summe Hauptminoren, I₃ = Determinante – unabhängig vom Koordinatensystem.

STANDARD

Wie berechnet man die von Mises-Vergleichsspannung?

Rückseite

σᵥ = √[(σ₁-σ₂)²+(σ₂-σ₃)²+(σ₃-σ₁)²]/√2 – Maß für Verformungsenergie, Kriterium für Fließen duktiler Werkstoffe.

STANDARD

Wann versagt ein Bauteil nach Tresca?

Rückseite

Bei Erreichen der maximalen Schubspannung τ_max = (σ₁-σ₃)/2 ≥ k (Schubfließgrenze) – konservativer als von Mises.

STANDARD

Was kennzeichnet den ebenen Spannungszustand?

Rückseite

σ_z = τₓz = τᵧz = 0 – typisch für dünne Bleche/Scheiben, vereinfacht 3D-Problem auf 2D im xy-Plan.

STANDARD

Wie bestimmt man Spannungen am schiefen Schnitt?

Rückseite

Mit Schnittgleichungen: σₙ = σₓcos²φ + σᵧsin²φ + 2τₓᵧsinφcosφ, τₙ = (σᵧ-σₓ)sinφcosφ + τₓᵧ(cos²φ-sin²φ).

STANDARD

Was ist der hydrostatische Anteil des Spannungstensors?

Rückseite

σ_h = (σₓₓ+σᵧᵧ+σ_zz)/3 – volumentreuer Anteil, verursacht Volumenänderung ohne Formänderung.

STANDARD

Was beschreibt der Spannungsdeviator?

Rückseite

Abweichung vom hydrostatischen Zustand: Sᵢⱼ = σᵢⱼ - σ_hδᵢⱼ – rein formändernd, entscheidend für Plastizität und Fließen.

STANDARD

Was bewirkt ein Kerbfaktor K_t auf die Spannung?

Rückseite

K_t = σ_max/σ_nom multipliziert Nennspannung an Kerben/Einschnitten – geometrisch bedingte Spannungserhöhung, kritisch für Ermüdung.

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