Mechanics II: Strength of Materials

Abstract

Stress tensor, strain tensor, linear elastic stress strain relation, tension, bending and torsion of beams, numerical methods, elastic strain energy, work energy methods, buckling of beams, introduction to plasticity, time dependent material behavior and fracture mechanics.

Objective

Verständnis der mechanischen Grundlagen des Bauingenieurwesens und ihre Anwendung auf einfache Probleme; Statik deformierbarer Körper

Content

Spannungen, Zerlegung in Normale- und Schubspannung, Spannungstensor, ebener Spannungszustand, Mohrscher Spannungskreis, Hauptachsen, Differentialgleichungen des Gleichgewichts. Verzerrungen, Dehnung und Schubdeformation, ebener Verformungszustand, dreidimensionale Verformung. Linear elastisches Stoffverhalten, einachsiger, ebener und räumlicher Spannungszustand. Spezielle Biegung prismatischer Balken, Deformation und Spannungsverteilung, Biegelinie, statisch unbestimmte Biegeprobleme. Numerische Methoden, endliche Differenzen, finite Elemente. Allgemeinere Biegeprobleme, schiefe Biegung, Biegeschub. Torsion, Kreisquerschnitte, dünnwandige Querschnitte, Verwölbung. Arbeit und Deformationsenergie. Energiesätze und -verfahren, Arbeitsgleichungen, Satz von Castigliano. Stabilitätsprobleme, Knickung. Plastizität, Zug und Druck, Biegung, Fliessbedingungen in ebenen und räumlichen Spannungszuständen. Bruchmechanische Grundlagen.

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