Technische Mechanik

Institut für Management und Technik

Version 4.0 vom 03.03.2021

75B0175

Engineering Mechanics

Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor) (B.Sc.)

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Grundlage aller Festigkeitsberechnungen und Dimensionierungen von Bauteilen ist die Kenntnis der auf eine Konstruktion bzw. ein Bauteil einwirkenden Belastungen. Grundaufgabe jeder ingenieurmäßigen Tätigkeit ist die Gewährleistung einer sicheren, den Belastungen standhaltenden und kostengünstigen, mitoptimalem Materialeinsatz herstellbaren Ausführung von Bauteilen.In diesem Modul werden aus der technischen Mechanik die Bereiche Statik und Festigkeitslehre vertieft betrachtet. Es werden Methoden gelehrt, um systematisch für ebene und räumliche Beanspruchungen Belastungen zu ermitteln. Die Statik ist eine Grundlage vieler weiterführender Module wie z.B. Festigkeitlehre oder Konstruktiontechnik. Die Festigkeitslehre macht die Studierenden mit den Grundlagen einer sicheren und wirtschaftlichen Bauteilauslegung vertraut.Die Studierenden lernen die wirkenden, aus der Belastung herührenden Spannungen zu berechnen und mit den zulässigen Spannungen zu vergleichen.

1 STATIK
1.1 Grundlagen
1.2 Zentrales ebenes Kraftsystem
1.3 Allgemeines ebenes Kraftsystem
1.4 Ebene Tragwerke
1.5 Scheibenverbindungen
1.6 Schnittgrößen in ebenen Trägern und Trägersystemen
1.7 Flächenmomente 2. Grades

2 FESTIGKEITSLEHRE
2.1 Grundlagen der Festigkeitslehre
2.2 Flächenpressung
2.3 Beanspruchungsarten
2.4 Belastungsfälle
2.5 Sicherheiten
2.6 Zusammengesetzte Beanspruchung
2.7 Dynamische Beanspruchung

Wissensverbreiterung
Die Studierenden lernen einzelne Baugruppen, Bauteile, oder Querschnitte freizuschneiden und die auftretenden Belastungen zu berechnen. Der Abstrahierungsschritt von einer realen Konstruktion zu einem einfachen berechenbaren mechanischen Modell wird an Beispielen geübt.
Die Studierenden...
... verstehen den Begriff der mechanischen Spannung,
... verstehen den Begriff der mechanischen Verzerrrung,
... verstehen die Bedeutung der Materialgesetze als Verknüpfung von Spannungen und Verzerrungen.
... beherrschen die für die Grundbelastungsfälle Zug, Biegung und Torsion nötigen Berechnungsabläufe des Festigkeitsnachweises für einfache Bauteilgeometrien,
... verstehen den Stellenwert der Festigkeitslehre innerhalb des Ingenieurwesens anhand praktischer Beispiele.
Wissensvertiefung
Studierende, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können die ermittelten Methoden sowohl auf ebene als auch auf räumliche Konstruktionen anwenden und können den Einfluss anderer Baugruppen (z.B. elektrische und hydraulische Antriebe) auf die mechanischen Komponenten berechnen.
Die Studierenden...
... nutzen Verfahren und Methoden, die bei ausgewählten Problemen oder Standardproblemen eingesetzt werden.
... verstehen die Bedeutung der Vergleichsspannungen für mehrachsige Beanspruchung,
... können die Einsatzgebiete abgrenzen und wenden die wichtigsten Berechnungsvorschriften an.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können ...
... maschinenbauliche Komponenten eines Gesamtsystems im Sinne der mechanischen Auslegung abstrahieren,
... Belastungen von Lagerstellen und Verbindungen berechnen,
... Belastungen innerhalb von Bauteilen ermitteln,
... von anderen Komponenten verursachte, auf die betrachtete mechanische Konstruktion einwirkende Kräfte und Momente berücksichtigen.
Die Studierenden verstehen die Grundlagen der bei allgemeiner Belastung auftretenden Spannungen und Verzerrungen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden erwerben die Grundlagen für weiterführende Module wie
Konstruktionstechnik. Sie haben gelernt, die erworbenen Kenntnisse im Team aufzubereiten und darzustellen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden erwerben die Grundlagen für weiterführende Module wie Konstruktionstechnik und Simulationstechnik. Sie erkennen die Grenzen der Festigkeitsberechnung mit elementaren Methoden.

Vorlesungen mit begleitenden Übungen

Grundlagen der Physik und Mathematik

Schierenbeck, Anne

• Adamek, Jürgen
• Schierenbeck, Anne

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K.-H. Grote u. J. Feldhusen: "Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau", Springer VerlagA. Böge u. a.: "Handbuch Maschinenbau", Vieweg Verlag Akademischer Verein Hütte e.V. (Hrsg.): "Hütte - Das Ingenieurwissen", Springer Verlag, Ulrich Gabbert u. Ingo Raecke: "Technische Mechanik für Wirtschaftsingenieure", Hanser VerlagA. Böge: "Technische Mechanik; Statik - Dynamik - Fluidmechanik - Festigkeitslehre", Vieweg VerlagH. Balke: "Einführung in die Technische Mechanik - Statik", Springer VerlagH. Balke: "Einführung in die Technische Mechanik - Kinetik", Springer VerlagH. Balke: "Einführung in die Technische Mechanik - Festigkeitslehre", Springer Verlag R.C. Hibbeler: "Technische Mechanik 1 - Statik", Pearson StudiumR.C. Hibbeler: "Technische Mechanik 2 - Festigkeitslehre", Pearson StudiumR.C. Hibbeler: "Technische Mechanik 3 - Dynamik", Pearson StudiumH. Herr: "Technische Mechanik", Europa-Verlag

Klausur 2-stündig

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch