Modulbeschreibung
Grundlagen der Anwendung der Betriebsfestigkeit
Kurzzeichen:
M_GABF
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
2
Arbeitsaufwand (h):
60
Leitidee:
Die Studierenden
- kennen die Definition von Nennspannung, Mittelspannung, Spannungsamplitude, Lastkollektiv, Schädigung
- verstehen den Unterschied zur statischen Festigkeit und Dauerfestigkeit
- kennen die Grundlegenden Beanspruchungsarten wie Zug/Druck, Biegung, Torsion
- verstehen Ermüdungsmechanismen
- kennen Wöhler-Versuche und Wöhlerlinien
- wissen was ein Rainflow-Counting Algorithmus ist, wie man eine Schadensakkumulation berechnet
- wenden das gelernte an einem realen Anwendungsbeispiel an anhand von professionellen CAE-Tools
Modulverantwortung:
Uhlar Stefan (UHST)
Lehrpersonen:
Uhlar Stefan (UHST)
Standort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 5)Kategorien:Wahlmodule (WM), Zukunftsthema und Wahlmodule (Kat_ZTuWM)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Empfohlenes Semester: 5)Kategorien:Wahlmodule (WM), Zukunftsthema und Wahlmodule (Kat_ZTuWM)
Bemerkungen:
Das Modul findet im Herbstsemester online statt.
Modulbewertung:
Note von 1 - 6
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Während der Unterrichtsphase:
Während des Semesters wird ein Engineering Projekt mittels Vortrag (10 Minuten) bewertet. Das Projekt wird mittels Vortrag (10 Minuten pro Teilnehmer) und deren Inhalt bewertet.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während des Semesters wird ein Engineering Projekt (Gewicht 100 %) bewertet.
Bemerkungen:
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- kennen die Definition von Nennspannung, Mittelspannung, Spannungsamplitude, Lastkollektiv, Schädigung
- verstehen den Unterschied zur statischen Festigkeit und Dauerfestigkeit
- kennen die Grundlegenden Beanspruchungsarten wie Zug/Druck, Biegung, Torsion
- verstehen Ermüdungsmechanismen
- kennen Wöhler-Versuche und Wöhlerlinien
- wissen was ein Rainflow-Counting Algorithmus ist, wie man eine Schadensakkumulation berechnet
- wenden das gelernte an einem realen Anwendungsbeispiel an anhand von professionellen CAE-Tools
Modul- und Lerninhalt:
Theorie
- Einführung: Bedeutung, typische Schadensfälle
- Spannungen, Dehnungen, Lastkollektive
- Wöhlerkurven (S-N-Kurven) und Dauerfestigkeit
- Kerbwirkung, Werkstoff- und Oberflächeneinfluss
- Lebensdauerabschätzung & Sicherheitskonzepte
Anwendung mit Software
- Einführung in BETA CAE Fatiq für Ermüdungsanalysen
- Import von Spannungsdaten aus FEM-Simulationen
- Berechnung von Lebensdauer unter variablen Lasten
- Bewertung von Kerben, Schweißnähten und komplexen Geometrien
- Interpretation der Ergebnisse und Ableitung von Konstruktionsmaßnahmen
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Selbststudium
Lehrmittel/-materialien:
Skript und Paper (Primärliteratur)