1.1 Gegenstand der Technischen Mechanik Lernziele und Lernmethoden... 9
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- Linda Laura Baumhauer
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1 3 Inhaltsverzeichnis Teil 1 Technische Mechanik 1 Einführung 1.1 Gegenstand der Technischen Mechanik Lernziele und Lernmethoden Winkel und Winkelfunktionen 2.1 Winkel und Winkelmaße Die Winkelfunktionen Sinus, Kosinus und Tangens Wiederholungsfragen Aufgaben Kräfte und zentrale Kräftegruppen 3.1 Definition der Kraft Darstellung von Kräften in Skizzen Pfeil mit Größenangabe in Newton Pfeil mit Größenangabe durch eine Variable Koordinatendarstellung von Kraftvektoren Gewichtskräfte Schnittprinzip und Wechselwirkungsgesetz Umgang mit Kräften Vektorielle Addition von Kräften Linienflüchtigkeit von Kräften Kräfte an Stab, Seil und Rolle Resultierende einer ebenen zentralen Kräftegruppe Gleichgewichtsbedingungen für eine ebene zentrale Kräftegruppe Wiederholungsfragen Aufgaben Momente und ebene allgemeine Kräftegruppen 4.1 Definition des Moments Darstellung von Momenten in Skizzen Das Moment einer Kraft bezogen auf einen Punkt... 54
2 4 Grundlagen des Maschinenbaus 4.4 Resultierende Kraft und resultierendes Moment einer ebenen allgemeinen Kräftegruppe Gleichgewichtsbedingungen für eine ebene allgemeine Kräftegruppe Wiederholungsfragen Aufgaben Lagerreaktionen 5.1 Reaktionen bei verschiedenen Lagertypen Statische Bestimmtheit Arbeiten mit den Gleichgewichtsbedingungen Wiederholungsfragen Aufgaben Schnittgrößen bei Balken 6.1 Definition Streckenlasten Zusammenhänge zwischen den Schnittgrößen Wiederholungsfragen Aufgaben Spannungen, Verzerrungen und Stoffgesetz 7.1 Normal- und Schubspannungen Dehnungen und Scherungen Hookesches Gesetz Wiederholungsfragen Zug und Druck 8.1 Spannung Längenänderung und Dehnung Wiederholungsfragen Aufgaben
3 5 9 Torsion 9.1 Spannungsverteilung Verdrehwinkel und Drillung Wiederholungsfragen Aufgaben Biegung 10.1 Spannungsverteilung bei normalkraftfreier Biegung Spannungsverteilung bei Biegung und Zug oder Druck Differenzialgleichung der Biegelinie Zwei einfache Belastungsfälle Wiederholungsfragen Aufgaben Ergebnisse der Übungsaufgaben Liste der Formelzeichen Literaturhinweise Teil 2 Werkstoffkunde 1 Vorbemerkungen 1.1 Wofür Werkstoffkunde? Systematik der Werkstoffkunde Bezeichnung von Werkstoffen Aufbau der Werkstoffe 2.1 Aufbau von idealen Festkörpern Das Atom, Periodensystem der Elemente Bindungskräfte zwischen Atomen Ionenbindung Kovalente Bindung Metallische Bindung Übergangsformen Schwache Bindungskräfte Kräfte in der metallischen Bindung Kristallgitterstrukturen
4 6 Grundlagen des Maschinenbaus Kubisch raumzentrierte Struktur (krz) Kubisch flächenzentrierte Struktur (kfz) Hexagonal dichtestgepackte Gitterstruktur (hdp) Packungsdichte der Gitterstrukturen Zusammenhang zwischen idealem Aufbau und Werkstoffeigenschaften Aufbau von realen Werkstoffen, Gitterdefekte, Gefüge Mikroskopische Methoden zur Gefügecharakterisierung Punktdefekte: Leerstellen und Fremdatome Liniendefekte: Versetzungen Flächendefekte: Korngrenzen, Zwillingsgrenzen Volumendefekte Zusammenhang zwischen Gitterdefekten und Werkstoffeigenschaften Mechanisches Werkstoffverhalten, Werkstoffkennwerte, Werkstoffprüfverfahren 3.1 Grundbegriffe Elastische Verformung Zugversuch Prüfprinzip Versuchsauswertung, Werkstoffkenngrößen Innerer Mechanismus der plastischen Verformung Schubspannung im axial belasteten Zugstab Verformung durch Abgleiten auf Gitterebenen, Gleitsysteme Mikroskopischer Mechanismus der plastischen Verformung Werkstoffveränderung bei Kaltverformung Maßnahmen zur Festigkeitssteigerung in Metallen Kaltverfestigung Korngrenzenverfestigung (Feinkorn) Mischkristallverfestigung (Mischkristallhärtung) Teilchenverfestigung Kombination von Mechanismen zur Festigkeitssteigerung Werkstoff- und Bauteilversagen Stähle 4.1 Vorbemerkungen Herstellung von Roheisen und Stahl Eisenerze
5 Reduktion im Hochofen Stahlherstellung Frischen von Roheisen im Sauerstoffkonverter Elektrostahlverfahren Sekundärmetallurgie Halbzeugherstellung Das System Eisen Kohlenstoff Reineisen Kohlenstoff in Eisen Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Wärmebehandlung der Stähle Grundlagen Einteilung der Verfahren Temperatur-Zeit-Verlauf im Werkstück Glühverfahren Härten und Vergüten Gefüge bei beschleunigter Abkühlung aus dem Austenitbereich Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramm (ZTU-Diagramm) Härten Vergüten Wirkung der Legierungselemente in Stählen Wirkung auf Thermodynamik (Phasenbestand, Zustandsdiagramme) Wirkung auf Kinetik der Gefügeumwandlung aus dem Austenitgebiet Wirkung auf Korrosionsverhalten Einteilung und Bezeichnung der Stähle Einteilung der Stähle Bezeichnung der Stähle Bezeichnung mit Kurznamen Bezeichnung mit Werkstoffnummernsystem Stahlgruppen Allgemeine Baustähle Hochfeste schweißbare Baustähle Automatenstähle Baustähle für Wärmebehandlung Ergebnisse der Übungsaufgaben Literatur
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