Grundlagen und Beispiele
E-Book, Deutsch, 231 Seiten
ISBN: 978-3-446-44715-8
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Ein zuverlässiger Ratgeber bei vielseitigen Fragen zur richtigen Werkstoffwahl.
Bei der Anwendung von Werkstoffen müssen viele Eigenschaften berücksichtigt werden. Dieses Praxisbuch liefert dafür die wichtigen Hintergründe der thermophysikalischen und mechanischen Werkstoffeigenschaften.
Alleinstellungmerkmale sind:
- viele konkrete, häufig vorkommende Fallbeispiele,
- die ausführliche mathematische Behandlung der Beispiele und
- der Forderungskatalog für Bauteile zur Vorauswahl der Werkstofffamilie.
Hierbei wird der Bogen zwischen der Werkstoffkunde und der Festigkeits- und Konstruktionslehre gespannt und anschaulich dargestellt.
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1;Vorwort;6
2;Inhalt;8
3;Formelzeichen und Abkürzungen;11
4;1 Vorbemerkungen;14
5;2 Grundlagen;20
5.1;2.1Wärmeleitfähigkeit – Temperaturleitfähigkeit;20
5.1.1;2.1.1Wärmeleitfähigkeit;20
5.1.2;2.1.2 Temperaturleitfähigkeit;23
5.2;2.2Dichte;26
5.3;2.3Elastizitätsmodul;27
5.4;2.4Versagensspannung;30
5.5;2.5Bruchzähigkeit;38
5.6;2.6Verlustfaktor;56
5.7;2.7Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient;62
6;3 Beispiele;65
6.1;3.1Thermophysikalisches Verhalten;65
6.1.1;3.1.1Platte als Wärmespeicher;65
6.1.2;3.1.2Platte als Wärmeschutz;67
6.2;3.2Elastisches Verhalten – Schallgeschwindigkeit;69
6.3;3.3Definierte elastische Verformung bei definierter Masse;71
6.3.1;3.3.1Rohr unter Innendruck;71
6.3.2;3.3.2Stab unter Zugbeanspruchung;75
6.3.3;3.3.3Unterkritisch gestauchte Platte;77
6.3.4;3.3.4Unterkritisch gestauchter Stab;80
6.3.5;3.3.5Überkritisch gestauchte Platte;82
6.3.6;3.3.6Überkritisch gestauchter Stab;85
6.3.7;3.3.7Stab unter Torsion;87
6.3.8;3.3.8Balken quadratischen Querschnitts unter Biegung;90
6.3.9;3.3.9Balken kreisförmigen Querschnitts unter Biegung;92
6.3.10;3.3.10Platte unter Biegung;94
6.3.11;3.3.11Kragarm unter Biegung;97
6.3.12;3.3.12Kreisscheibe unter Druckdifferenz;99
6.3.13;3.3.13Kreisscheibe unter Eigengewicht;102
6.3.14;3.3.14Balken quadratischen Querschnitts unter Eigengewicht;105
6.3.15;3.3.15Balken kreisförmigen Querschnitts unter Eigengewicht;107
6.3.16;3.3.16Platte unter Eigengewicht;109
6.3.17;3.3.17Kragarm unter Eigengewicht;112
6.4;3.4Ausnutzung der Versagensspannung bei definierter Masse;114
6.4.1;3.4.1Rohr unter Innendruck;114
6.4.2;3.4.2Stab unter Zugbeanspruchung;117
6.4.3;3.4.3Unterkritisch gestauchte Platte;119
6.4.4;3.4.4Unterkritisch gestauchter Stab;122
6.4.5;3.4.5Stab unter Torsion;125
6.4.6;3.4.6Balken quadratischen Querschnitts unter Biegung;128
6.4.7;3.4.7Balken kreisförmigen Querschnitts unter Biegung;130
6.4.8;3.4.8Platte unter Biegung;133
6.4.9;3.4.9Kragarm unter Biegung;135
6.4.10;3.4.10Balken quadratischen Querschnitts unter Eigengewicht;138
6.4.11;3.4.11Balken kreisförmigen Querschnitts unter Eigengewicht;140
6.4.12;3.4.12Platte unter Eigengewicht;143
6.4.13;3.4.13Kragarm unter Eigengewicht;146
6.5;3.5Ausnutzung der Versagensspannung bei definierter elastischer Verformung;148
6.5.1;3.5.1Kreisscheibe unter Druckdifferenz;148
6.5.2;3.5.2Wälzlager;151
6.5.3;3.5.3Quetschdichtung;154
6.5.4;3.5.4Elastisches Gelenk;156
6.6;3.6Ausnutzung der elastischen Verformung bei Riss bekannter Länge – Stab unter Zugbeanspruchung;160
6.7;3.7Ausnutzung der Versagensspannung bei definierter Masse und bei Riss bekannter Länge;163
6.7.1;3.7.1Rohr unter Innendruck;163
6.7.2;3.7.2Stab unter Zugbeanspruchung;165
6.7.3;3.7.3Platte unter Zugbeanspruchung;168
6.7.4;3.7.4Stab unter Torsion;171
6.7.5;3.7.5Platte unter Biegung;174
6.7.6;3.7.6Balken quadratischen Querschnitts unter Biegung;178
6.7.7;3.7.7Balken kreisförmigen Querschnitts unter Biegung;181
6.7.8;3.7.8Kragarm unter Biegung;184
6.7.9;3.7.9Balken quadratischen Querschnitts unter Eigengewicht;186
6.7.10;3.7.10Balken kreisförmigen Querschnitts unter Eigengewicht;189
6.7.11;3.7.11Platte unter Eigengewicht;192
6.7.12;3.7.12Kragarm unter Eigengewicht;195
6.8;3.8Ausnutzung der Versagensspannung bei zerstörungsfrei nachgewiesener „Rissfreiheit“ – Kugelbehälter unter Innendruck;198
6.9;3.9Ausnutzung der Versagensspannung bei zerstörungsfrei nicht nachweisbarer „Rissfreiheit“ – Kugelbehälter unter Innendruck;202
6.10;3.10Speicherung von Energie;206
6.10.1;3.10.1Definierte elastische Verformungsenergiepro Volumeneinheit (Feder);206
6.10.2;3.10.2Definierte kinetische Energie pro Volumeneinheit (Schwungrad);209
6.10.3;3.10.3Definierte kinetische Energie pro Masseneinheit unter Ausnutzung der Versagensspannung (Schwungrad);211
6.10.4;3.10.4Maximale elastische Verformungsenergie pro Volumeneinheit bei Riss bekannter Länge (Feder);214
6.11;3.11Energieverlust – Definierte kinetische Energie pro Volumeneinheit (Feder);216
6.12;3.12Thermomechanisches Verhalten;219
6.12.1;3.12.1Thermisch induzierte Dehnung;219
6.12.2;3.12.2Thermoschockbeständigkeit;221
7;Quellen und weiterführende Literatur;228
8;Index;230
