Modulnummer - ModultitelNiveau
  • BA 
  • MA
212 - Technische Mechanik 2SemesterWiSe

Credits

5
Modulverantwortliche:rSWS4
Prof. Dr.-Ing. Michael MarkworthSpracheDeutsch 
Modulart
  • Pflichtmodul
  • Wahlpflichtmodul
  • Wahlmodul
Dauer und Häufigkeit1 Semester, jährlich
Arbeitsaufwand

Gesamtzeit: 150 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 68 h

Online-Kontaktzeit: 0 h

Selbststudium: 82 h

Voraussetzungen für die TeilnahmeImmatrikulation, Abschluss der Module in den Semestern 1 und 2;
gute Leistungen in Technische Mechanik I und in Mathematik
LernergebnisseDie Studierenden sind befähigt, den Kraftfluss in statisch bestimmten und unbestimmten Tragwerken zu berechnen. Sie können Spannungen und Verzerrungen einfacher Strukturen infolge unterschiedlichster Belastungen berechnen und die Ergebnisse bewerten (Festigkeits-, Steifigkeits-, Stabilitäts-Nachweis, Dimensionierung, Optimierung). Dazu wenden sie sowohl Kraftmethoden als auch Energiemethoden an. Sie sind in der Lage, die Erkenntnisse auf allgemeine Probleme des Maschinenbaus zu abstrahieren und umzusetzen, z.B. Erkennen von Schwachstellen an Strukturen, Optimierung von Baugruppen, Beurteilung von Simulationsergebnissen auch komplexer Bauteile auf Plausibilität.
Kompetenzbereiche
  • Fachkompetenz
  • Sozialkompetenz
  • Methodenkompetenz
  • Selbstkompetenz
Lehr- und Lernformen
  • Vorlesung und Übungen mit begleitenden Unterlagen
  • Präsentationen mit Beispielen und Demonstrationsversuchen
  • Laborpraktika mit Grundlagenexperimenten in kl. Gruppen
Art der Lehrveranstaltung, SWS

2 SWS Vorlesung

2 SWS Übung und Laborpraktika
Lehrinhalte

Festigkeitslehre 2 (statisch bestimmte & unbestimmte Systeme):

  • Grundlagen der Festigkeitslehre (Wiederholung aus Festigkeitslehre 1)
  • Zug-Druck (Längskraft, Spannungen, Verformungen; Temperatureinflüsse)
  • Biegung (Moment, Biegespannungen, Biegeverformung: Biegelinie 2. und 4. Ordnung)
  • Schub (Querkraft, Schubspannungen und Verformungen infolge Querkraft)
  • Torsion (Moment, Spannungen, Verformungen bei reiner Torsion und bei St. Venant-Torsion)
  • Zusammengesetzte Beanspruchung (Spannungszustände, Hypothesen)
  • Stabilität (Arten, Ausweichen starrer Körper, Knicken elastischer Stäbe)
  • Energiemethoden (Arbeitssatz, Formänderungsenergie, Satz von Castigliano, Satz von Menabrea)
  • Einführung in weitere Themen der Festigkeitslehre (Kontinuumsmechanik, Betriebsfestigkeit, Bruchmechanik…)

Laborversuche (Messung, Berechnung, Vergleich & Bewertung):

  • Zylinder: Dehnungen & Spannungen bei Innendruck
  • Biegung: Biegelinie eines unbestimmten Biege-Rahmens
  • Stabilität: Knickung von Stäben (Euler-Fälle)

Voraussetzung für die Vergabe von Credits, Benotung

Klausur 90 Minuten

Verwendbarkeit des Moduls

  • Studiengang Maschinenbau
  • Studiengang Mechatronik

Literatur und Lehr-Lern-Materialien

  • Dankert, Dankert: Technische Mechanik
  • Gabbert, Raecke: Technische Mechanik für Wirtschaftsingenieure
  • Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik
  • Balke: Einführung in die Technische Mechanik

Module title and summary

Technical Mechanics II: Strength Theory 2
(statically determinate and indeterminate systems)

  • basics strength theory (repetition of Strength Theory 1)
  • tension-pressure (longitudinal force, stresses, deformations, temperature influences)
  • bending (moment, bending stresses, deformation by bending: equation of the bending line 2nd and 4th order)
  • transverse shear (shear force, shear stresses and deformations by shear force)
  • torsion (torsional moment, stresses and deformations under pure torsion and Saint-Venant torsion)
  • combined loading (stress states, hypotheses)
  • stability (types, spreading of rigid bodies, buckling of elastic sticks)
  • energy-methods (principle of work and energy, strain energy, Castigliano's theorem, Menabrea's theorem)
  • introduction to further topics of strengths theory (continuum mechanics, structural durability, fracture mechanics…)

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