Dimensionierungsgrundlagen

Zusammenfassung

Prinzipiell sind Bauteile so zu dimensionieren, dass sie die auf sie wirkenden Kräfte mit ausreichender Sicherheit aufnehmen können, ohne unzulässigen Schaden zu nehmen. Mögliche Schäden/Versagensarten hierbei können sein:

• unzulässige Verformungen,

• Bruch (Gewalt- oder Zeit-/Dauerbruch),

• Knickung, Beulen,

• unzulässiger Verschleiß,

• unzulässige Erwärmung.

In der Praxis sind meist mehrere Versagensarten möglich. In diesem Fall ist jede einzelne Versagensart zu überprüfen.

Grundsätzlich müssen die auftretenden mechanischen Spannungen an jeder Stelle des Bauteils kleiner sein als die entsprechend zulässigen Spannungen.

Die Höhe der zulässigen Spannungen wird maßgeblich bestimmt durch:Neben den oben genannten Faktoren können weitere Einflussgrößen wie beispielsweise vorhandene Eigenspannungen, Oberflächenrauigkeiten oder unterschiedliche Gefügestrukturen den Wert der zulässigen Spannung beeinflussen. Diese Abhängigkeit von den lokalen Gegebenheiten führt dazu, dass in verschiedenen Bereichen eines Bauteils unterschiedliche zulässige Spannungen vorliegen können.

Die Begriffe Belastung und Beanspruchung werden in der Praxis oft nicht ausreichend differenziert. Im Weiteren werden die Begriffe wie folgt verwendet:

Wirken äußere Kräfte und Momente auf ein Bauteil, wird von einer Belastung gesprochen, woraus eine Beanspruchung des Bauteils resultiert.