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Technische Universität München

Bruchmechanik und Ermüdung

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Martin Mensinger [L]
Christina Radlbeck
Dorina Siebert
Nummer 0000002895
Art Vorlesung
Umfang 4 SWS
Semester Sommersemester 2023
Unterrichtssprache Englisch
Stellung in Studienplänen Siehe TUMonline
Termine Siehe TUMonline

Teilnahmekriterien

Siehe TUMonline

Lernziele

Nach Teilnahme an dieser Modulveranstaltungen haben die Studierenden die Grundlagen zur Ermüdungsproblematik, zum Örtlichen Konzept, zum Nennspannungs- und Strukturspannungskonzept, zur Bruchmechanik, zur Ausführung und Qualitätskontrolle sowie zum Ermüdungsnachweis von Brücken behandelt und anhand von Übungsbeispielen angewandt. Die Studierenden sind in der Lage Konstruktionen aus Stahl und Aluminium unter sich häufig verändernden Lasten zu analysieren und zu bewerten. Diese Analyse umfasst zum einen den Ermüdungs- und Betriebsfestigkeitsnachweis im Sinne einer Bemessung gegen Bruch. Zum anderen wird der bruchmechanische Festigkeitsnachweis, also die Bemessung zwischen erstem Anriss und Bauteilversagen, abgedeckt.

Beschreibung

Teil 1: Präsentation der Grundlagen zur Materialermüdung und zur Bemessung unter schwingenden Lasten. Der Fokus liegt auf:
- Art und Auftreten schwingender Lasten, Lastermittlung, Klassierverfahren
- örtliches Konzept
- Nennspannungskonzept, Strukturspannungskonzept
- Ermittlung und Abgreifen der Spannungen per FEA

Teil 2: Vermittlung von Grundkenntnissen und Anwendungskonzepten der Bruchmechanik. Folgende Aspekte stehen im Vordergrund:
- Sprödbruchnachweis und
- bruchmechanischem Nachweiskonzept
- Ermittlung der Restnutzungsdauer

In Teil 1 und Teil 2 sind regelmäßige Fachdiskussionen der Lerninhalte geplant, z.B. anhand aktueller Forschungsergebnisse, Fachartikel und sonstiger Literatur. Zu diesem Zweck werden Kurzreferate vergeben.

Inhaltliche Voraussetzungen

composite construction
Plattenbeulen und Stahlbrückenbau

Lehr- und Lernmethoden

Präsentation im Rahmen der Vorlesung zur Vermittlung von Lernergebnissen
Übungsaufgaben mit Lückentexten, Gruppenarbeit und Hausaufgaben
Experiment im Rahmen von Laborlehre zum Bearbeiten von Problemen und deren Lösungsfindung

Studien-, Prüfungsleistung

Schriftliche Prüfung (60 Minuten) und Studienleistung. 50% der Prüfung und 50% der Studienleistung (Projektarbeit) gehen in die Endnote ein:

Empfohlene Literatur

EN 1993-1-9
EN 1999-1-3
FKM-Richtlinie, Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis, VDMA Verlag GmbH, 2009 Fracture Mechanics, Fundamentals and Applications, T.L. Anderson, Taylor & Francis. 2005
Ermüdungsfestigkeit D. Radaj, Springer Verlag, 1995
Betriebsfestigkeit, Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, E. Haibach, Springer Verlag, 2005

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