Stabilitätstheorie im Leichtbau

Vorlesung

Lasttragende Strukturen im Leichtbau sind üblicherweise schlank und dünnwandig, so dass ihr Stabilitätsverhalten bei der Auslegung und Konstruktion naturgemäß im Vordergrund steht.

Organisatorisches

LV.-Nr. Termine Veranstaltungsort Studienbereich Credits
16-12-3144 Fr 10:45 – 12:25 Uhr (V)
Mo 11:40 – 12:25 Uhr (UE)
L3|01|91 WPB Master MPE II
WPB Master PST II
Angewandte Mechanik
Mechatronik
2V | 1UE
4CP

Vorlesungsinhalt

Handelt es sich um stabförmige Strukturen, so sind hier die Stabilitätsfälle Knicken, Biegedrillknicken und Kippen zu behandeln, wohingegen es bei flächigen Strukturelementen zu Beulerscheinungen kommen kann. Das Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, sämtliche für den Leichtbauingenieur relevanten Stabilitätsfälle tiefgehend hinsichtlich der theoretischen Grundlagen und der Analysemöglichkeiten zu behandeln. Hierbei werden sowohl exakte Rechenverfahren als auch Näherungsmethoden zum Einsatz kommen.

Themenbereiche:

  • Klassifikation von Stabilitätsproblemen: Knicken perfekter und imperfekter Stäbe, Durchschlagprobleme
  • Theorie II. Ordnung
  • Energetische Deutung von Stabilitätsproblemen
  • Systeme starrer Stäbe
  • Druck-Biege-Probleme II. Ordnung
  • Einführung in das Stabknicken: Exakte Lösungen
  • Näherungsmethoden: Rayleigh-Quotient, Ritz-Verfahren, Differenzenverfahren, Finite Elemente
  • Elastisch gelagerte Stäbe
  • Knicken zusammengesetzter Stabwerke
  • Repetitorium: Torsion und Wölbkrafttorsion gerader Stäbe
  • Biegedrillknicken gerader Stäbe
  • Kippen gerader Stäbe
  • Abriss der Kirchhoffschen Plattentheorie
  • Einführung in das Plattenbeulen: Exakte Lösungen, Näherungsverfahren
  • Einführung in das Schalenbeulen
  • Nachbeulverhalten von Plattentragwerke

Lehrender: Prof. C. Mittelstedt