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E-Book

Werkstoffwahl für technische Anwendungen

Grundlagen und Beispiele

AutorBurkhard Heine
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl231 Seiten
ISBN9783446447158
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis29,99 EUR
Werkstoffe richtig wählen - Ein Praxisbuch zum Lernen an Beispielen
Ein zuverlässiger Ratgeber bei vielseitigen Fragen zur richtigen Werkstoffwahl.
Bei der Anwendung von Werkstoffen müssen viele Eigenschaften berücksichtigt werden. Dieses Praxisbuch liefert dafür die wichtigen Hintergründe der thermophysikalischen und mechanischen Werkstoffeigenschaften.
Alleinstellungmerkmale sind:
- viele konkrete, häufig vorkommende Fallbeispiele,
- die ausführliche mathematische Behandlung der Beispiele und
- der Forderungskatalog für Bauteile zur Vorauswahl der Werkstofffamilie.
Hierbei wird der Bogen zwischen der Werkstoffkunde und der Festigkeits- und Konstruktionslehre gespannt und anschaulich dargestellt.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhalt8
Formelzeichen und ­Abkürzungen11
1 Vorbemerkungen14
2 Grundlagen20
2.1Wärmeleitfähigkeit – ­Temperaturleitfähigkeit20
2.1.1Wärmeleitfähigkeit20
2.1.2 Temperaturleitfähigkeit23
2.2Dichte26
2.3Elastizitätsmodul27
2.4Versagensspannung30
2.5Bruchzähigkeit38
2.6Verlustfaktor56
2.7Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient62
3 Beispiele65
3.1Thermophysikalisches Verhalten65
3.1.1Platte als Wärmespeicher65
3.1.2Platte als Wärmeschutz67
3.2Elastisches Verhalten – ­Schallgeschwindigkeit69
3.3Definierte elastische Verformung bei ­definierter Masse71
3.3.1Rohr unter Innendruck71
3.3.2Stab unter Zugbeanspruchung75
3.3.3Unterkritisch gestauchte Platte77
3.3.4Unterkritisch gestauchter Stab80
3.3.5Überkritisch gestauchte Platte82
3.3.6Überkritisch gestauchter Stab85
3.3.7Stab unter Torsion87
3.3.8Balken quadratischen Querschnitts unter Biegung90
3.3.9Balken kreisförmigen Querschnitts unter Biegung92
3.3.10Platte unter Biegung94
3.3.11Kragarm unter Biegung97
3.3.12Kreisscheibe unter Druckdifferenz99
3.3.13Kreisscheibe unter Eigengewicht102
3.3.14Balken quadratischen Querschnitts unter Eigengewicht105
3.3.15Balken kreisförmigen Querschnitts unter Eigengewicht107
3.3.16Platte unter Eigengewicht109
3.3.17Kragarm unter Eigengewicht112
3.4Ausnutzung der Versagensspannung bei definierter Masse114
3.4.1Rohr unter Innendruck114
3.4.2Stab unter Zugbeanspruchung117
3.4.3Unterkritisch gestauchte Platte119
3.4.4Unterkritisch gestauchter Stab122
3.4.5Stab unter Torsion125
3.4.6Balken quadratischen Querschnitts unter Biegung128
3.4.7Balken kreisförmigen Querschnitts unter Biegung130
3.4.8Platte unter Biegung133
3.4.9Kragarm unter Biegung135
3.4.10Balken quadratischen Querschnitts unter Eigengewicht138
3.4.11Balken kreisförmigen Querschnitts unter Eigengewicht140
3.4.12Platte unter Eigengewicht143
3.4.13Kragarm unter Eigengewicht146
3.5Ausnutzung der Versagensspannung bei definierter elastischer Verformung148
3.5.1Kreisscheibe unter Druckdifferenz148
3.5.2Wälzlager151
3.5.3Quetschdichtung154
3.5.4Elastisches Gelenk156
3.6Ausnutzung der elastischen Verformung bei Riss bekannter Länge – Stab unter Zugbeanspruchung160
3.7Ausnutzung der Versagensspannung bei definierter Masse und bei Riss bekannter Länge163
3.7.1Rohr unter Innendruck163
3.7.2Stab unter Zugbeanspruchung165
3.7.3Platte unter Zugbeanspruchung168
3.7.4Stab unter Torsion171
3.7.5Platte unter Biegung174
3.7.6Balken quadratischen Querschnitts unter Biegung178
3.7.7Balken kreisförmigen Querschnitts unter Biegung181
3.7.8Kragarm unter Biegung184
3.7.9Balken quadratischen Querschnitts unter Eigengewicht186
3.7.10Balken kreisförmigen Querschnitts unter Eigengewicht189
3.7.11Platte unter Eigengewicht192
3.7.12Kragarm unter Eigengewicht195
3.8Ausnutzung der Versagensspannung bei zerstörungsfrei nachgewiesener „Rissfreiheit“ – Kugelbehälter unter Innendruck198
3.9Ausnutzung der Versagensspannung bei zerstörungsfrei nicht nachweisbarer „Rissfreiheit“ – Kugelbehälter unter Innendruck202
3.10Speicherung von Energie206
3.10.1Definierte elastische Verformungsenergiepro Volumeneinheit (Feder)206
3.10.2Definierte kinetische Energie pro Volumeneinheit (Schwungrad)209
3.10.3Definierte kinetische Energie pro Masseneinheit unter ­Ausnutzung der Versagensspannung (Schwungrad)211
3.10.4Maximale elastische Verformungsenergie pro Volumeneinheit bei Riss bekannter Länge (Feder)214
3.11Energieverlust – Definierte kinetische Energie pro Volumeneinheit (Feder)216
3.12Thermomechanisches Verhalten219
3.12.1Thermisch induzierte Dehnung219
3.12.2Thermoschockbeständigkeit221
Quellen und weiterführende Literatur228
Index230

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