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Bauteilauslegung im Maschinenbau

Bauteilauslegung im Maschinenbau
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  • H020028529
Inhalt Wie werden Fragestellungen der Festigkeitsrechnung analysiert, Berechnungsansätze... mehr

Bauteilauslegung im Maschinenbau

Inhalt

Wie werden Fragestellungen der Festigkeitsrechnung analysiert, Berechnungsansätze aufgestellt und die entsprechenden Berechnungen durchgeführt? Neben einer Vorstellung entsprechender Grundlagen wird die Thematik anhand von Beispielen veranschaulicht. Ziel ist es, in Maschinen und letztendlich Anlagen eingebundene Maschinenelemente nachweisen zu können.
Einführend wird das gesamte Gebäude von Statik und Festigkeitslehre als Grundlage für die Bauteilauslegung im Zusammenhang dargestellt.
Auf Seiten der auftretenden Beanspruchungen wird aufgezeigt, wie ausgehend vom Berechnungsmodell das Bauteil freigeschnitten wird, Lagerreaktionen bestimmt werden, wie die Schnittgrößen ermittelt und aus diesen Einzelspannungen berechnet werden. Neben rechnerischen Methoden werden dabei zum Teil auch veranschaulichende zeichnerische Methoden aufgezeigt. Die Abhängigkeit der Einzelspannungen von der Schnittrichtung wird aufgezeigt (Mohr´scher Spannungskreis). Aus den Einzelspannungen wird die virtuelle einachsige Vergleichsspannung auf Grundlage verschiedener Hypothesen berechnet.
Auf Seiten der Beanspruchbarkeit werden die Seiten der statischen und der dynamischen Beanspruchbarkeit beleuchtet. Ausgehend von Nennspannungen werden durch Anwendung von Formfaktoren bzw. Kerbwirkungsfaktoren die Kerbspannungen bestimmt. Weitere Einflussgrößen auf die Beanspruchbarkeit wir Bauteilgröße und Oberflächenqualität werden besprochen.
Die Nachweisführung wird in Beispielen aufgezeigt, die in der Veranstaltung komplett behandelt werden.
Weitere behandelte Themen sind der Temperatureinfluss, der Reibungseinfluss, Verformungen und die Systemdynamik.
Das Seminar erwähnt Aspekte relevanter Nachweise nach Regelwerken (DIN 743, EC 3, EN 13001, VDI 2230) am Rande. Allerdings werden keine kompletten Nachweise nach Norm durchgeführt.

 

Zum Thema

Von den mechanischen Grundlagen hin zur Durchführung praktischer Festigkeitsrechnungen: Dabei werden zunächst alle Aspekte zur Berechnung statisch bestimmter Systeme behandelt. Zur Bearbeitung statisch unbestimmter Systeme wird eine Einführung gegeben. Aufbauend hierauf behandelt das Seminar die Ermittlung von Lasteinwirkungen und der daraus entstehenden Beanspruchungen in Bauteilen. Die örtliche Verteilung und das zeitliche Verhalten dieser Beanspruchungen werden hierbei für verschiedene Querschnittsgeometrien thematisiert und der Einfluss von lokalen Störstellen dargestellt. Vom Beanspruchungszustand ausgehend erfolgt die Festigkeitsbetrachtung für das Bauteil.
Auf die Einflussfaktoren Temperatur und Reibung wird in dem Seminar gesondert eingegangen. Wichtiger Bestandteil des Seminars ist die komplette Durchrechnung von Fallbeispielen. Anhand dieser Beispiele werden die behandelten Inhalte praxisnah aufgezeigt und Lösungswege erarbeitet.

 

Programm

9:00 bis 10:00 Uhr

  • Motivation: Anlagen, Maschinen, Maschinenelemente - Motivation
  • Technische Mechanik: Übersichtung - Einordnung von Statik und Festigkeitslehre
  • Statik: Kräfte, Drehmomente - Gleichgewichtsbedingungen, Lagerreaktionen - Äquivalenzbetrachtungen - Schnittgrößen / Lasteinwirkungen - Temperatureinfluss - Reibung
  • Festigkeitslehre: Einzelspannungen
  • Spannungszustand (räumlich, zeitlich): Ebener Spannungszustand (Mohr´scher Spannungskreis) - Vergleichsspannungshypothesen - Spannungskonzept (Normalspannung, Kerbspannung) - Formfaktor, Kerbwirkungsfaktor - Systemdynamik, Betriebsfaktoren - Verformungen - Grenzzustände (Beanspruchung, Verformung, Stabilität) - Beanspruchbarkeit (statisch, dynamisch) - Sicherheitskonzept
  • Statik: Statisch unbestimmte Systeme

 

Zielsetzung

Nach diesem Seminar können die Teilnehmer Fragestellungen der Festigkeitsrechnung analysieren, Berechnungsansätze aufstellen und die entsprechenden Berechnungen durchführen.

 

Teilnehmerkreis

Die Zielgruppen des Seminars sind vielfältig:

  • Ingenieure des Maschinenbaus in Projektierung und Konstruktion, die ihr Wissen und/oder ihre Fertigkeiten aktivieren, festigen und entwickeln wollen.
  • Techniker des Maschinenbaus, die ihr Wissen und erste Fertigkeiten entwickeln wollen.

 

Weiterführende Links zu "Bauteilauslegung im Maschinenbau"

Referenten

Prof. Dr.-Ing. Guido Schneider

Technische Hochschule Georg Agricola, Bochum

Prof. Dr.-Ing. Stefan Vöth

AppliedDesign, Velbert

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