875102 Baustatik und Festigkeitslehre

Art
Vorlesung und Übung
Semesterstunden
6
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Wintersemester 2021/22
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch
Lehrinhalt

Idealisierung von Systemen
Sicherheit und Zuverlässigkeit
Energieprinzipien
Prinzip der virtuellen Verschiebungen
Prinzip der virtuellen Kräfte
Kraftgrößenverfahren
Verschiebungsgrößenverfahren
Elastizitätstheorie
Konstitutive Beziehungen
Beanspruchungsanalyse
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Grundlagen der Mechanik, Mittelschulmathematik. In einer Einführungsprüfung werden die Grundkenntnisse der Mechanik überprüft.
Lehrziel

Learning Outcomes

Im Zuge der Lehrveranstaltung werden von den Studierenden folgende Fähigkeiten, Kenntnisse und Qualifikationen entwickelt:

Systemidealisierung: Durchführung und kritische Analyse von Systemidealisierungen für allgemeine Ingenieurstrukturen

Sicherheit und Zuverlässigkeit: Formulierung von Grenzzustandsfunktionen für Problemstellungen des Ingenieurbaues sowie Berechnung und Bewertung der damit verbundene Versagenswahrscheinlichkeiten

Energieprinzipien: Anwendung der Energieprinzipien für Ingenieurproblemstellungen zur Bestimmung von Zustandsgrößen und Verformungsgrößen sowie Bewertung der dadurch erhaltenen Systemantworten

Prinzip der virtuellen Arbeiten: Anwendung der virtuellen Arbeiten für Ingenieurproblemstellungen zur Bestimmung von Zustandsgrößen und Verformungsgrößen sowie Bewertung der dadurch erhaltenen Systemantworten

Prinzip der virtuellen Verschiebungen: Anwendung der virtuellen Verschiebungen für Ingenieurproblemstellungen zur Bestimmung von Zustandsgrößen und Verformungsgrößen sowie Bewertung der dadurch erhaltenen Systemantworten

Prinzip der virtuellen Kräfte: Anwendung des Prinzips der virtuellen Kraftpläne, um allgemeine Verformungszustände von Ingenieurstrukturen zu bestimmen, sowie Übertragung der theoretischen Grundlagen auf erweiterte Prozeduren

Kraftgrößenverfahren – statisch unbestimmte Systeme: Ableitung des Kraftgrößenverfahrens aus dem Prinzip der virtuellen Kraftverfahren und Anwendung auf Stabsysteme sowie Formulierung der Systemsteifigkeiten auf Basis der vermittelten theoretischen Grundlagen

Verschiebungsgrößenverfahren – geometrisch unbestimmte Systeme: Ableitung des Verschiebungsgrößenverfahrens aus dem Prinzip der virtuellen Verschiebungen und Anwendung auf 2D Stabsysteme des Ingenieurwesens, Entwicklung von Formulierungen der Linearen Finite Elementenmethode auf Basis der vermittelten theoretischen Grundlagen sowie Benennung und Interpretation der Elemente der Steifigkeitsmatrizen

Elastizitätstheorie: Bestimmung und Interpretation von Spannungs- und Dehnungszuständen, die an Stabsystemen in allgemeinen offenen und geschlossenen Stabquerschnitten durch Zustandsgrößen entstehen, sowie klare Darstellung und Analyse des Zusammenhangs zwischen Verschiebungsgrößen-Dehnungszuständen und deren Transformation in beliebige Koordinaten bzw. in Hauptrichtungen

Konstitutive Beziehungen: Anwendung und Analyse der konstitutiven Beziehungen (Zusammenhänge Dehnungen zu Spannungen) für allgemeine isotrope und orthotrope Materialien für räumliche und ebene Betrachtungen
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