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Anzeigesprache

Festigkeit und Lebensdauer

6

Deutsch

#50276 / #2

Seit WS 2015/16

Fakultät V

H 66

Institut für Maschinenkonstruktion und Systemtechnik (IMS)

35351200 FG Konstruktion und Produktzuverlässigkeit

Liebich, Robert

Hoffmann, Robert

robert.liebich@tu-berlin.de

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
3740 16293 Festigkeit und Lebensdauer

Lernergebnisse

Kenntnisse in: - Unterscheidung von Belastungsarten Belastungskollektiven und Sonderlasten - Grundlagen der Ingenieurstatistik - Unterscheidung von Beanspruchungsarten Versagensarten und Versagenshypothesen - Grundlagen der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeitstheorie und -anwendung - Theorie der Rissbildung und der linear-elastischen Bruchmechanik Fertigkeiten: - Ermittlung der Beanspruchungen aus Belastungen - Darstellung der Beanspruchungen mit Hilfe der Mohrschen Kreise - Anwendung von Versagenshypothesen - Anwendung der Methoden zum Betriebsfestigkeitsnachweis und der linear-elastischen Bruchmechanik Kompetenzen: - Durchführung von Festigkeits- und Lebensdauerbewertung statisch und dynamisch hochbeanspruchter Konstruktionen - Fähigkeit zur Beurteilung des Einflusses von Kerben auf die Festigkeit der Bauteile - Befähigung zur Formulierung von Gestaltungsempfehlungen hinsichtlich der Spannungsreduzierung oder Festigkeitserhöhung für die anspruchsvollen späten Phasen des Konstruktionsprozesses

Lehrinhalte

Optimale statische und betriebsfeste Auslegung von Bauteilen mit Schwerpunkt Maschinenbau und Antriebstechnik unter Einbeziehung - von Belastungen, Belastungs-Zeitfunktionen, Belastungskollektiven, Sonderlasten - der Ermittlung der Bauteil-Beanspruchungen aus den Belastungen - geeigneter werkstoffmechanischer Modelle - der rechnerischen Ermittlung der mehrachsigen Beanspruchungen mit FEM (Linearelastisch und modifizierte Neuber-Hyperbel oder elastisch-plastisch) - von Eigen- und Wärmespannungen - der zugehörigen statischen Bemessungskonzepte - der zugehörigen Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeitskonzepte zur Lebensdauervorhersage - Zuverlässigkeit und Sicherheit - Vergleich rechnerischer und experimenteller Ergebnisse zur Modellverbesserung - ABC-Konzept nach Mertens - Bruchmechanikkonzepte zur Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeit scharfgekerbter und angerissener Bauteile (Rissfortschrittsrechnungen) für Qualitätssicherung und Nutzungsphase - Bestimmung der Restlebensdauer im Betrieb - Festlegung von Inspektionsintervallen - Aus Schadensfällen lernen - Festigkeitshypothesen für glatte und gekerbte Bauteile unter Berücksichtigung von Mehrachsigkeit, Plastizität, Spannungsversprödung, Stützwirkungen - Gängige Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeitsnachweise normalgekerbter Bauteile (Nenn-, Struktur- und Kerbgrund-Spannungskonzepte, LCF, HCF, Kriechen) - Linear-Elastische Bruchmechanik mit praktischer Anwendung - Normen und Standards

Modulbestandteile

Pflicht:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS VZ
Festigkeit und Lebensdauer VL 514 WS Deutsch 2
Festigkeit und Lebensdauer UE 515 WS Deutsch 2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Festigkeit und Lebensdauer (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 2.0h 30.0h
60.0h(~2 LP)

Festigkeit und Lebensdauer (UE):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 6.0h 90.0h
120.0h(~4 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Der in der Vorlesung vorgestellte Stoff wird in der Übung im Rahmen von Beispielaufgaben angewendet und vertieft. In Rechenhausaufgaben werden die erlernten Kenntnisse von den Studierenden selbst angewendet und die Berechnung und Bewertung geübt.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

a) obligatorisch: BSc Maschinenbau, Verkehrswesen, Physikalische Ingenieurswissenschaften b) wünschenswert: Modul Energiemethoden, Modul Datenanalyse/angewandte Statistik, Modul Statik und elementare Festigkeitslehre

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

1. Voraussetzung
Festigkeit und Lebensdauer_abWS2015-16_V01

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache

Deutsch

Dauer/Umfang

Keine Angabe

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 50.

Anmeldeformalitäten

Anwesenheitspflicht und Anmeldung in der 1. Übung

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
www.kup.tu-berlin.de

Literatur

Empfohlene Literatur
FKM-Richtlinie: Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis. Frankfurt: VDMA-Verlag 2001
Hahn: Festigkeitsberechnung und Lebensdauerabschätzung für metallische Bauteile unter mehrachsig schwingender Beanspruchung. Berlin: Wissenschaft-und-Technik-Verlag 1995, zugleich Diss. TU Berlin 1995
Haibach Betriebsfestigkeit - Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. Berlin: Springer 2002
Issler, Ruoß, Häfele: Festigkeitslehre - Grundlagen. Berlin: Springer 2003
Wellinger, Dietmann: Festigkeitsberechnung. Stuttgart: Kröner 1976

Zugeordnete Studiengänge

Diese Modulversion wird auf folgenden Modullisten verwendet (alte Studiengangsabbildung):

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Dieses Modul wendet sich insbesondere an die Studierenden aus dem Maschinenbau (MSc Konstruktion und Entwicklung, Fluidenergiemaschinen, Biomedizinische Technik) und an die konstruktiv interessierten Master-Studierenden aus dem Verkehrswesen (MSc Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugtechnik, Schiffs- und Meerestechnik) und der Physikalischen Ingenieurwissenschaft, die ihr Berufsfeld in Entwicklung und Forschung zu hochbeanspruchten Bauteilen sowie Antriebs- und Maschinensystemen sehen.

Sonstiges

Keine Angabe