Was wird durch die vergleichsspannung berechnet?
Gefragt von: Ursel Diehl-Hennig | Letzte Aktualisierung: 24. Oktober 2021sternezahl: 4.1/5 (68 sternebewertungen)
Die Vergleichsspannung ist ein Begriff aus der Festigkeitslehre. Dieser bezeichnet eine fiktive einachsige Spannung, die aufgrund eines bestimmten werkstoffmechanischen bzw. mathematischen Kriteriums eine hypothetisch gleichwertige Materialbeanspruchung darstellt wie ein realer, mehrachsiger Spannungszustand.
Wann welche Spannungshypothese?
Welche Hypothese verwendet wird, liegt am verwendeten Material und seinen Eigenschaften. Die beiden wichtigsten und häufigsten Hypothesen sind die Normalspannungshypothese NH und die Gestaltänderungshypothese GEH. Die Normalspannungshypothese wird für spröde Werkstoffe, also Werkstoffe, die schnell brechen, verwendet.
Was sind Vergleichsspannungshypothesen?
Vergleichsspannungshypothesen für den ebenen Spannungszustand. Dabei handelt es sich um die Von-Mises-Vergleichsspannung für Stäbe. Hier sollen aber keine Stäbe mit ihrem einachsigen Spannungszustand betrachtet werden, sondern Flächen, die einen zweiachsigen Spannungszustand haben.
Welche Vergleichsspannung?
Die Vergleichsspannung ist ein Begriff aus der Festigkeitslehre und bezeichnet eine fiktive einachsige Spannung, die dieselbe Materialbeanspruchung darstellt wie ein realer, mehrachsiger Spannungszustand.
Was ist die Festigkeitshypothese?
Festigkeitshypothesen ermöglichen einen Vergleich von Spannungszuständen infolge mehrachsiger und einachsiger Beanspruchung.
Vergleichsspannung nach Mises – Normalspannung und Schubspannung
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Was sind Spannungshypothesen?
Spannungshypothese (f)
Die Schubspannungshypothese dient der Bestimmung der maximalen Tragfähigkeit eines mehrachsig belasteten Bauteiles. Gemäß der Schubspannungshypothese nach Tresca fließt ein Werkstoff, wenn die größte Schubspannung die Schubfließspannung k erreicht.
Was sind die hauptspannungen?
Hauptspannung ist die Bezeichnung für den Spannungstensor, bei dem die Schubspannungen verschwinden.
Was ist ein mehrachsiger Spannungszustand?
Als mehrachsige Spannungszustände werden räumlicher Spannungszustand (drei-achsig) und ebener Spannungszustand (zwei-achsig) zusammengefasst. Der mehrachsige Spannungszustand unterscheidet sich vom einachsigen Spannungszustand in Stäben.
Was ist die schubspannung?
Schubspannung, Scherspannung, Tangentialspannung, Spannung, die eine an einem Körper tangential angreifende Kraft F verursacht (im Gegensatz zur Normalspannung). Es gilt σ = F / A, wobei A die Fläche ist, an derF wirksam wird. ... Der Koeffizient G von der Dimension einer Spannung heißt Schubmodul (elastische Konstanten).
Was ist die 3 hauptspannung?
Die 3. Hauptspannung wirkt lotrecht zu der Fläche, auf der die Scherspannung gleich Null ist. Sie trägt zum Verständnis der aufgrund der Belastungsbedingungen im Bauteil erzeugten maximalen Druckspannung bei.
Was versteht man unter normalspannung?
Normalspannung, diejenige Komponente der mechanischen Spannung, die senkrecht zur Oberfläche eines Körpers angreift.
Was ist ein ebener Spannungszustand?
Ebene Spannungszustände liegen vor, wenn Spannungen entweder an Oberflächen oder in Scheiben auftreten. Scheiben werden als ebene Flächentragwerke beschrieben, wenn die Dicke klein gegenüber den Abmessungen in der Ebene ist und die äußeren Kräfte und Momente in der Scheibenebene (x-y-Ebene) angreifen.
Wie entsteht Schubspannung?
Schubspannungen werden in Balken (im geraden Schnitt) sowohl durch Querkräfte als auch durch Torsionsmomente hervorgerufen. ... Die Querkraft soll in Richtung der z-Achse wirken, so daß Biegung um die y-Achse vorliegt (s. Abb. 5.1a).
Wie berechnet sich die Schubspannung?
Die Schubspannung setzt sich aus der Kraft F pro Flächeneinheit A zusammen und ähnelt damit stark der Definition des Druckes. Eine Kraft wird generell immer in Newton [N] angegeben, wobei die Fläche in Meter zum Quadrat [m2] berechnet werden kann. Teilst du Newton durch m2 so erhältst du die Einheit Pascal [Pa].
Ist scherspannung gleich Schubspannung?
Die Schubspannung wird bei der Scherung auch Scherspannung genannt und hat – wie der Schubmodul – die Dimension Kraft pro Fläche. Die SI-Einheit ist damit das Pascal (Pa), also N/m² – Newton pro Quadratmeter.
Was ist ein spannungsvektor?
Der Spannungszustand definiert den Spannungsvektor, der auf einer Fläche wirkt, in eindeutiger Weise. Spannungsvektoren sind Vektoren mit der Dimension Kraft pro Fläche und entstehen immer, wenn Kräfte auf Körperflächen eingeleitet werden.
Was ist Verzerrungszustand?
Ein ebener Dehnungszustand in einem ebenen Element liegt dann vor, wenn ein 3-dimensionales Bauteil in zwei Raumrichtungen Längenänderungen aufweist, in der dritten Raumrichtung jedoch keine Längenänderungen auftreten. Hierfür wird auch die Bezeichnung ebener Verzerrungszustand verwendet.
Warum ist der Spannungstensor symmetrisch?
Weitere in der Materialtheorie eingesetzte Spannungstensoren
Darin ist F der Deformationsgradient, F−1 seine Inverse, FT−1 die Inverse der Transponierten und J = det(F) seine Determinante. Diese Spannungstensoren sind auf Grund der Drehimpulsbilanz symmetrisch.
Was ist die erste hauptspannung?
Die 1. Hauptspannung gibt den Wert der Spannung an, die zu der Fläche lotrecht ist, auf der die Scherspannung gleich Null ist. Die 1. Hauptspannung trägt zum Verständnis der aufgrund der Belastungsspannung im Bauteil erzeugten Bruchspannung bei.
Welche normalspannungen gibt es?
Eine Normalspannung σ ist eine durch eine Normalkraft FNausgelöste Spannung auf eine Fläche A. In Körpern werden Normalkräfte durch Zug und Druck erzeugt. Es werden drei Normalspannungen unterschieden: σx,σy,σz.
Was ist der Unterschied zwischen Spannung und Druck?
Die Definition des Spannungsbegriffs geht auf Cauchy (1823) zurück. Die mechanische Spannung hat dieselbe physikalische Dimension wie der Druck, nämlich Kraft pro Flächeneinheit. In ruhenden Flüssigkeiten und Gasen ist Druck eine in allen Raumrichtungen gleichermaßen wirkende Normalspannung.
Wann tritt schubspannung auf?
Schubspannungen treten auf, sobald Druck und Gegendruck nicht in dieselbe Ebene fallen. Es wird ein Biegemoment wirksam, das mit dem Auftreten von Querkräften verbunden ist. Diese Querkräfte rufen als Formänderungen Schiebungen, aber kein Abscheren, und als Spannungen Schubspannungen hervor.
Wo tritt die maximale Schubspannung auf?
Die Maximale Schubspannung tritt also auf der Höhe des Schwerpunkts auf.
Was ist Schubkraft Statik?
Analog zu der Normalspannung σ , die senkrecht zur Schnittebene steht, definieren wir eine Schubspannung τ tangential zur Schnittebene. Durch die Schubbeanspruchung erfährt der Körper als Formänderung die sog. Gleitung mit dem Gleitwinkel γ .
Wie viele unabhängige Spannungen gibt es maximal im räumlichen Spannungszustand?
gibt es sechs unabhängige Spannungen. Die Größe σ heißt Spannungstensor.