Die sichere Auslegung von Bauteilen und Anlagen gehört zu den Grundfertigkeiten eines Ingenieurs. Fehlerhaft dimensionierte Bauteile können zu schweren Schäden und hohen Kosten führen, zum Beispiel beim Bersten eines Druckbehälters oder dem Einsturz einer Stahlkonstruktion.
Dieses Lösungsbuch enthält zu allen Aufgaben des Lehr- und Übungsbuchs ausführliche Lösungen und wo sinnvoll, auch alternative Lösungsvorschläge. So kann der Studierende sein erlerntes Wissen überprüfen, anhand praxisorientierter Aufgaben anwenden und vertiefen. Er lernt Problemstellungen zu analysieren, wesentliche Zusammenhänge zu erfassen, ein mathematisch-physikalisches Modell zu formulieren und eine geeignete Lösungsstrategie zu entwickeln. Auch für eine eigenständige Klausurvorbereitung eignen sich beide Bücher. Der Ingenieur in der Praxis findet ebenfalls wertvolle Hinweise für die Entwicklung von Lösungsstrategien zur Durchführung von Festigkeitsnachweisen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die sichere Auslegung von Bauteilen und Anlagen gehört zu den Grundfertigkeiten eines Ingenieurs. Fehlerhaft dimensionierte Bauteile können zu schweren Schäden und hohen Kosten führen, zum Beispiel beim Bersten eines Druckbehälters oder dem Einsturz einer Stahlkonstruktion.
Dieses Lösungsbuch enthält zu allen Aufgaben des Lehr- und Übungsbuchs ausführliche Lösungen und wo sinnvoll, auch alternative Lösungsvorschläge. So kann der Studierende sein erlerntes Wissen überprüfen, anhand praxisorientierter Aufgaben anwenden und vertiefen. Er lernt Problemstellungen zu analysieren, wesentliche Zusammenhänge zu erfassen, ein mathematisch-physikalisches Modell zu formulieren und eine geeignete Lösungsstrategie zu entwickeln. Auch für eine eigenständige Klausurvorbereitung eignen sich beide Bücher. Der Ingenieur in der Praxis findet ebenfalls wertvolle Hinweise für die Entwicklung von Lösungsstrategien zur Durchführung von Festigkeitsnachweisen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Standardwerk zur Werkstoffkunde beinhaltet jetzt 100 Versuche. Die bewährte systematische Darstellung und Auswahl der Versuche gewährleistet ein vertieftes Verständnis für die grundlegenden werkstoffkundlichen Methoden und Zusammenhänge. Die aktuelle 13. Auflage wurde um zwei Versuche zu keramischen Werkstoffen, drei Versuche zu Sinterwerkstoffen und einen Versuch zum Additive Layer Manufacturing (ALM) erweitert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Standardwerk zur Werkstoffkunde beinhaltet jetzt 100 Versuche. Die bewährte systematische Darstellung und Auswahl der Versuche gewährleistet ein vertieftes Verständnis für die grundlegenden werkstoffkundlichen Methoden und Zusammenhänge. Die aktuelle 13. Auflage wurde um zwei Versuche zu keramischen Werkstoffen, drei Versuche zu Sinterwerkstoffen und einen Versuch zum Additive Layer Manufacturing (ALM) erweitert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Standardwerk zur Werkstoffkunde beinhaltet jetzt 100 Versuche. Die bewährte systematische Darstellung und Auswahl der Versuche gewährleistet ein vertieftes Verständnis für die grundlegenden werkstoffkundlichen Methoden und Zusammenhänge. Die aktuelle 13. Auflage wurde um zwei Versuche zu keramischen Werkstoffen, drei Versuche zu Sinterwerkstoffen und einen Versuch zum Additive Layer Manufacturing (ALM) erweitert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-06-17
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Aufbauend auf der Einführung einer integralen Betrachtung von Stumpfnähten wird eine Berechnungsmethode zur Lebensdauerabschätzung vom Kurzzeit- in den Zeitfestigkeitsbereich vorgestellt. Die Beschreibung der Schweißnähte durch das zyklisch transiente Verhalten dient der anschließenden Simulation charakteristischer Spannungs-Dehnungs-Verläufe. Die infolge Schädigungsparametern vorgenommene Schadensakkumulation führt zur rechnerischen Lebensdauer.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine anwendungsnahe Lebensdaueranalyse geklebter Strukturen unter schwingender Belastung mit variablen Amplituden zu ermöglichen. Die betrachteten Klebverbindungen finden sich vermehrt u.a. im modernen Fahrzeugbau. Um verlässliche Schwingfestigkeitskennwerte experimentell ermitteln zu können, werden Randbedingungen zur Versuchsdurchführung definiert und eine geeignete bauteilähnliche Probe entwickelt. Das Verhalten struktureller Klebverbindungen von Stahlfeinblechen unter Belastung mit variablen Amplituden wird unter Berücksichtigung von Reihenfolgeeffekten für unterschiedliche Beanspruchungsarten untersucht. Rechnerisch erfolgt eine Lebensdaueranalyse basierend auf mittels FEM berechneten Effektivspannungen und Referenzwöhlerlinien. Die Kollektivbelastung wird über eine lineare Schadensakkumulation berücksichtigt. Dabei werden Schadenssummen Dexp ≈ 0,1 beobachtet, die sowohl von der Beanspruchung, der Belastung als auch dem Versagenskriterium abhängig sind. Die alternative bruchmechanische Betrachtung einer Versagensschwelle unterstreicht vor dem Hintergrund einer mangelnden Dauerfestigkeit den Wert einer geeigneten Schadensakkumulation.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die bisherige Vorgehensweise zur Festlegung der Wöhlerlinien für Betonstahl führt zu deutlich voneinander abweichenden Ergebnissen. Wöhlerlinien werden üblicherweise auf der Grundlage von Einstufenversuchen aufgebaut. Dabei ergeben sich i. A. unbestimmte statistische Verteilungen der Bruchschwingspielzahlen, insbesondere im Bereich der Dauerschwingfestigkeit. Dies erschwert eine zuverlässige statistische Auswertung. Durch die Anwendung des Interaktiven Verfahrens, mit welchem charakteristische Werte der Wöhlerlinien (z. B. 5%-Quantil mit einem Vertrauensniveau von 90%) sowie der zugehörige Teilsicherheitsbeiwert unter Berücksichtigung eines probabilistischen Sicherheitskonzepts direkt bestimmt werden können, wurden neue Untersuchungen mit konstanter Unterspannung an nicht einbetonierten und einbetonierten Betonstahlproben durchgeführt und bewertet.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Fokus der Untersuchungen standen der Einfluss der Betongüte und die Auswirkungen unterschiedlicher Umlenkradien im Bereich hoher Lastwechselzahlen und kleiner Schwingbreiten. Zusätzlich wurde ein Versuch an einem Spannbettbinder (Vorspannung mit sofortigem Verbund) mit gerader Spanngliedführung durchgeführt. Bei der Auswertung und Gegenüberstellung der gewonnenen Ergebnisse mit den entsprechenden normativen Regelungen konnten sowohl Erkenntnisse aus vorangegangenen Versuchen bestätigt als auch Defizite in Bezug auf die normativen Angaben aufgezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Für die Bemessung von Großgussbauteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit ist die Kenntnis des zyklischen Werkstoffverhaltens insbesondere bei Vorhandensein von Lunkern von großer Wichtigkeit. Diese Arbeit beschreibt sowohl das zyklische Werkstoffverhalten dreier dickwandiger Kugelgraphitgusswerkstoffe als auch Wege Informationen der zerstörungsfreien Prüfung und insbesondere der Ultraschalltechnik für die Bemessung solcher Bauteile bei Vorhandensein von Lunkern zu nutzen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird eine anwendungsnahe Berechnungsmethodik zur Schwingfestigkeitsbewertung von geschweißten Bauteilen aus Stahlwerkstoffen vorgestellt. Mit dieser Methodik kann der Einfluss von Schweißeigenspannungen auf die Schwingfestigkeit quantitativ abgeschätzt werden. Dies erfolgt auf Basis eines Zwei-Phasen-Modells, in dem die Anrisslebensdauer mit dem Dehnungskonzept und die Rissfortschrittslebensdauer bruchmechanisch bewertet werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Einsatzbereich des pulverbettbasierten Schmelzens metallischer Werkstoffe mittels Laserstrahl (PBF-LB) als metallbasiertes additives Fertigungsverfahren verlagert sich durch die stetige Weiterentwicklung der Technologie zunehmend von der Prototypenherstellung zur Herstellung einsatzfähiger, lasttragender Bauteile. Komplexe Leichtbaustrukturen lassen sich aufgrund des schichtweisen Fertigungsprinzips individualisiert, endkonturnah und wirtschaftlich in Kleinserien umsetzen. Prädestiniert als Leichtbauwerkstoff für das PBF-LB sind Aluminium-Magnesium-Scandium-Zirkonium (AlMgScZr)-Legierungen, die bei der PBF-LB-Prozessierung einzigartige mikrostrukturelle Charakteristika ausbilden.
Als Urformverfahren mit zahlreichen Einflussfaktoren entlang der Prozesskette wird beim PBF-LB die Entstehung unterschiedlicher Defekte begünstigt, die in Abhängigkeit ihrer Lokalität und Ausprägung die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen. Folglich ist die Verbreitung des Einsatzes dieses Verfahrens zur Herstellung sicherheitskritischer Komponenten gegenwärtig limitiert.
In der vorliegenden Forschungsarbeit wird der Erkenntnisstand über die Beziehungen zwischen Pulverwerkstoff, PBF-LB-Prozessführung, Prozessphänomenen, Defekten, Mikrostruktur, statischen mechanischen Werkstoffeigenschaften und der Schwingfestigkeit für die AlMgScZr-Legierung Scalmalloy® wissenschaftlich erweitert. Zur Identifikation geeigneter Prozesseinstellungen und zur Abbildung statistisch signifikanter Effekte erfolgt eine mathematische Modellierung der Zusammenhänge zwischen Prozesseinflussgrößen und Defektgrößen durch Einbeziehung der statistischen Versuchsplanung.
Aktualisiert: 2023-02-23
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