Verfügbarkeit: Konstruktionstechnik und Leichtbau

Konstruktionstechnik und Leichtbau: Methodik, Werkstoff, Gestaltung, Bemessung

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Bibliographische Detailangaben
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin Akademie-Verl. 1988
Schlagworte:	Lightweight construction Leichtbau Konstruktion
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	996 S. graph. Darst.
ISBN:	3055002903

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adam_text	KONSTRUKTIONSTECHNIK UND LEICHTBAU METHODIK * WERKSTOFF * GESTALTUNG * BEMESSUNG HERAUSGEGEBEN VON PROF. DR.-ING. DR.RER. OEC. BERTHOLD KNAUER, DRESDEN UND DR.RER.NAT.DR.-ING. E.H. ALFRED WENDE, BERLIN UNTER. MITARBEIT EINES AUTORENKOLLEKTIVS MIT 653 ABBILDUNGEN UND 243 TABELLEN AKADEMIE-VERLAG BERLIN 1988 INHALT FORMELZEIEHENVERZEICHNIS 20 1. LEICHTBAU ALS KONSTRUKTIONSPRINZIP 25 1.1. BEGRIFFSERLAEUTERUNG 25 1.2. LEICHTBAU BEI DER ERZEUGNISENTWICKLUNG 27 1.3. LEICHTBAU IM VOLKSWIRTSCHAFTLICHEN RAHMEN 30 1.4. VORZUEGE UND GRENZEN . 34 LITERATUR 34 2. KONSTRUKTIONSTECHNISCHE GRUNDLAGEN 35 2.1. KONSTRUKTIONSTECHNIK 35 2.1.1. PROBLEMSTELLUNG 35 2.1.2. GEGENSTAND 36 2.1.3. KONSTRUKTIONSPROZESS 1. ORDNUNG 37 2.1.4. KONSTRUKTIONSPROZESS 2. ORDNUNG 39 2.2. KONSTRUKTIONSNOMENKLATUR . . 41 2.3. ZUR AUFBEREITUNGSPHASE 45 2.4. ZUR KONZEPTPHASE 47 2.5. ZUR GESTALTUNGSPHASE 55 LITERATUR 57 3. PRODUKTERNEUERUNG ALS HAUPTWEG FUER DEN LEICHTBAU 59 3.1. PRODUKTIONSPROFIL UND WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE REVOLUTION . 59 3.1.1. ALLGEMEINE BEDINGUNGEN 59 3.1.2. FORSCHUNG UND PRODUKTENTWICKLUNG 62 3.1.3. BINFLUSS AUF HAUPTKONSTRUKTIONSBEREICHE 63 3.1.3.1. HUELL- UND STUETZBEREICH 63 3.1.3.2. ENERGIEBEREICH 67 3.1.3.3. INFORMATIONSBEREICH 71 3.2. PRAEZISIERUNG DER AUFGABENSTELLUNG 75 3.3. LEICHTBAU UND WIRKPRINZIPIEN 79 3.4. LEICHTBAU UND GESTALTUNG 82 3.4.1. FORMGEBUNG UND VERFAHRENSAUSWAHL 82 3.4.2. WERKSTOFFAUSWAHL. . 82 3.4.3. DIMENSIONIERUNG 84 3.5. LEICHTBAU UND UEBERLEITUNG IN DIE PRODUKTION 85 3.6. LEICHTBAUREGELN IM RAHMEN DER TECHNIKENTWICKLUNG 87 LITERATUR 91 12 INHALT 4. STOFFLEICHTBAU 94 4.1. GEGENSTAND 94 4.1.1. NORMALBEANSPRUCHUNG 94 4.1.2. VERFORMUNGEN UND INSTABILITAET 99 4.1.3. STOFFGLEICHUNGEN 102 4 . 1.4. UEBRIGE BEANSPRUCHUNGEN 105 4.2. METALLISCHE KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE 107 4.2.1. WERKSTOFFE MIT VERBESSERTEN VOLUMENEIGENSCHAFTEN 107 4.2 .2. WERKSTOFFE MIT VERBESSERTEN OBERFLAECHENEIGENSCHAFTEN 110 4.3. VERBUNDWERKSTOFFE .112 4.3.1. ANWENDUNGSGEBIETE 112 4.3.2. VERBUNDFORMEN 114 4.3.3. MECHANISCHE KENNWERTE VON FASER-EINFACH-VERBUNDEN 116 4.3.4. MECHANISCHE KENNWERTE VON FASER-MISCH-VERBUNDEN 119 4.3.5. TEILCHENVERBUNDE 123 4.3.6. TECHNISCHE NUTZUNG DER FLAECHENVERBUNDE 126 4.3.6.1. AUSWAHLKRITERIEN 126 4.3.6.2. WERKSTOFFLICHE ASPEKTE FUER DIE WAHL DER KOMBINATION 127 4.3.6.3. VERHALTEN BEI MECHANISCHER BEANSPRUCHUNG 130 4.3.6.4. TEMPERATURSPANNUNGEN IN FLAECHENVERBUNDEN 132 4.3.6.5. TECHNOLOGISCHE UND GESTALTERISCHE ASPEKTE 136 AUSGEWAEHLTE MATRIXMATERIALIEN 138 UNGESAETTIGTE POLYESTER 138 ITRUKTUR, AUSGANGSSTOFFE, HERSTELLUNG 138 AERTUNG DER UNGESAETTIGTEN POLYESTERHARZE 144 EIGENSCHAFTEN DER AUSGEHAERTETEN UNGESAETTIGTEN POLYESTERHARZE 155 EPOXIDHARZE 158 CHEMISCHER AUFBAU 158 HAERTUNGJ^VERARBEITUNG UND VERWENDUNG DER EPOXIDHARZE 159 4.4.3. PHENOLHARZE 164 4.4.3.1. NICHTMODIFIZIERTE PHENOLHARZE 164 4.4.3.2. MODIFIZIERTE PHENOLHARZE 168 4.4.3.3. GLASFASERVERSTAERKTE PHENOLHARZ-FORMMASSEN 172 4.4.3.4. HAERTBARE RIESELFAEHIGE FORMMASSEN AUF BASIS FASERVERSTAERKTER PHENOLHARZE . . . . 176 4.4.4. METALLISCHE MATRIXMATERIALIEN 178 4.4.5. KERAMISCHE UND SILIKATISCHE MATRIXMATERIALIEN 183 4.5. AUSGEWAEHLTE VERSTAERKUNGSMATERIALIEN 184 4.5.1. EINLEITUNG 184 4.5.2. GLASFASERSTOFFE 189 4.5.2.1. GLASARTEN 189 4.5.2.2. HERSTELLUNG 192 4.5.2.3. EIGENSCHAFTEN 195 4.5.2.4. EINDIMENSIONALE MATERIALIEN 201 4.5.2.5. FLAECHENFOERMIGE MATERIALIEN 204 4.5.2.6. SONDERFORMEN 208 4.5.3. KOHLENSTOFFASERN 208 -4.5.4. BORFASERN 217 4.5.5. WHISKER 218 4.5.6. ASBESTFASERN 219 4.5.7. MINERAL- UND KERAMISCHE FASERN 220 4.5.8. WEITERE ANORGANISCHE SUBSTRATE 223 4.5.9. METALLE 225 INHALT 13 4.5.10. ORGANISCHE VERSTAERKUNGSMATERIALIEN 226 4.5.10.1. AROMATISCHE POLYAMIDFASERN (ARAMIDE) 226 4.5.10.2. POLYVINYLALKOHOLFASERN 229 4.5.10.3. POLYESTERFASERN 230 4.5.10.4. WEITERE ORGANISCHE SUBSTRATE 230 4.5.10.5. THERMOPLASTHOHLKUGELN 231 4.6. CHEMISCH-PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER VERBUNDBILDUNG 231 4.6.1. EINFLUSSGROESSEN 231 4.6.2. BENETZUNG UND TRAENKUNG 233 4.6.3. HAFTUNGSMECHANISMEN 234 4.6.4. PHYSIKALISCHE HAFTMECHANISMEN 237 4.6.4.1. ADSORPTIONSTHEORIE 237 4.6.4.2. BENETZUNGSTHEORIE 237 4.6.4.3. ELEKTROSTATISCHE THEORIE 238 4.6.4.4. DIFFUSIONSBEDINGTE HAFTMECHANISMEN 238 4.6.5. MECHANISCHE HAFTMECHANISMEN ^239 4.6.6. MODELLVORSTELLUNGEN UND IHRE VARIATIONSMOEGLICHKEITEN 239 4.6.6.1. ZUR DEFINITION DER ZWISCHENSCHICHTEN 239 4.6.6.2. DAS FASER-ZWISCHENSCHICHT-MATRIX-MODELL 240 4.6.6.3. DAS CERAPLASF-PRINZIP 241 4.6.6.4. TYPISCHE MODELLVORSTELLUNGEN ZUR ERFASSUNG DES ANSTRENGUNGS- UND DEFORMATIONS- VERHALTENS 242 4.6.6.5. GRENZEN DER MODELLVORSTELLUNGEN 244 4.7. WERKSTOFFPRUEFUNG UND EIGENSCHAFTEN 246 4.7.1. PRUEFBEDINGUNGEN 246 4.7.1.1. VORSCHRIFTEN 246 4.7.1.2. PRUEFUNGEN BEI ZUG- UND DRUCKBEANSPRUCHUNG 247 4.7.1.3. PRUEFUNG BEI BIEGEBEANSPRUCHUNG 250 4.7.1.4. PRUEFUNG BEI SCHUB-UND TORSIONSBEANSPRUCHUNG 250 4.7.2. .-VERSUCHSAUSWERTUNG 251 4.7.2.1. KENNWERTCHARAKTERISTIK 251 4.7.2.2. PROJEKTIERUNGSWERTE DER PLASTMATERIALIEN; NENNWERTE RICHTWERTE 252 4.7.2.3. NORMWERTE 252 4.7.2.4. RECHENWERTE 254 4.7.2.5. ANPASSUNGSFAKTOREN FUER MATERIALIEN UND KONSTRUKTIONEN 258 4.7.3. SPEZIELLE FASERVERBUNDE 259 4.7.3.1. THERMOPLASTFASERVERBUNDE 259 4.7.3.2. DUROPLASTFASERVERBUNDE 270 4.7.4. SPEZIELLE TEILCHENVERBUNDE 274 4.7.4.1. THERMOPLASTTEILCHENVERBUNDE 274 4.7.4.2. DUROPLASTTEILCHENVERBUNDE 278 4.7.5. SPEZIELLE MISCHVERBUNDE 283 4.7.5.1. THERMOPLASTMISCHVERBUNDE 283 4.7.5.2. DUROPLASTMISCHVERBUNDE .. 287 4.7.6. KENNWERTBEREITSTELLUNG * 296 LITERATUR 298 5. GESTALTSLEICHTBAU 314 5.1. GEGENSTAND 314 5.1.1. GRUNDLAGEN 314 14 INHALT 5.1.2. STABTRAGWERKE . . . . . 315 5.1.2.1. BEANSPRUCHUNGSARTEN 315 5.1.2.2. DRUCKBELASTUNG 317 5.1.2.3. BIEGEBELASTUNG 324 5.1.2.4. TORSIONSBELASTUNG. . . . * 326 5.1.2.5. VERHALTEN BEI KOMBINIERTER BEANSPRUCHUNG 329 5.1.3. FLAECHENTRAGWERKE 333 5.1.3.1. UEBERSICHT 333 5.1.3.2. UNVERSTEIFTE PLATTEN UND SCHALEN 335 5.1.3.3. VERSTEIFTE PLATTEN UND SCHALEN 338 I 5.1.4. WECHSELWIRKUNG VON LEICHTBAUKENNZAHLEN UND TECHNISCHER UMSETZUNG 344 5.2. GESTALTUNG UND REALISIERUNG VON LEICHTBAUELEMENTEN 349 5.2.1. EINFUEHRUNG .349 5.2.2. VERFAHRENSUEBERSICHT ZUR HERSTELLUNG VON LEICHTBAUELEMENTEN 353 5.2.3. GESTALTUNG UND HERSTELLUNG VON PROFILEN UND SCHMALEN PLATTENLAMINATEN . . . . 358 5.2.3.1. HORIZONTALSTRANGZIEHANLAGEN 359 5.2.3.2. VERTIKALSTRANGZIEHANLAGEN 360 5.2.3.3. ENTWICKLUNGSTENDENZEN FUER DAS STRANGZIEHVERFAHREN 363 5.2.3.4. HERSTELLUNG VON LAMINATPLATTEN AUF DOPPELBANDANLAGEN 367 5.2.4. GESTALTUNG UND HERSTELLUNG VON PLATTEN UND SCHALEN : . . . 371 5.2.4.1. EINLEITUNG 371 5.2.4.2. VERFAHREN UND ANLAGEN FUER DIE HERSTELLUNG VON EBENEN UND WELL-PLATTEN AUS GUP 371 5.2.4.3. VERFAHREN UND ANLAGEN FUER DIE HERSTELLUNG VON EBENEN SANDWICHELEMENTEN MIT DECKSCHICHTEN AUS HALBZEUGEN 374 5.2.4.4. VERFAHREN UND ANLAGEN ZUM WIEKELN VON GROSSEN SCHALENELEMENTEN 377 5.2.4.5. SCHLEUDERVERFAHREN UND ROTATIONS-HARZ-FASER-SPRITZVERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON GROSSEN SCHALENELEMENTEN 383 5.2.5. GESTALTUNG UND HERSTELLUNG VON FORMTEILEN . . 386 5.2.5.1. EINLEITUNG 386 5.2.5.2. GESTALTUNG UND HERSTELLUNG VON FORMTEILEN DURCH PRESSVERFAHREN 387 5.2.5.3. GESTALTUNG UND HERSTELLUNG VON FORMTEILEN DURCH SPRITZVERFAHREN UND INJEKTIONS- VERFAHREN 410 5.2.6. NEUE ENTWICKLUNGEN DES VERBUNDBILDUNGSPROZESSES 427 5.2.6.1. EINLEITUNG 427 5.2.6.2. DER TRAENKPROZESS 429 5.2.6.3. DIE FORMGEBUNG DES VERSTAERKUNGSMATERIALS . . 430 5.2.6.4. DER HAERTUNGSPROZESS 431 5.3. KONSTRUKTIVE LOESUNGEN FUER EINFACHE UND KOMBINIERTE BELASTUNGEN 431 5.3.1. NORMALBEANSPRUCHTE BAUELEMENTE 431 5.3.1.1. ZUG 432 5.3.1.2. DRUCK 435 5.3.1.3. ZUG/DRUCK 436 5.3.2. KOMBINATIONEN 437 5.3.2.1. ZUG-ZUG . . . 437 5.3.2.2. DRUCKDRUCK 439 5.3.2.3. DRUCKBIEGUNG 440 5.3. 2.4. ZUG-DRUCKTORSION 441 5.3.2.5. BIEGUNGTORSION 443 5.3.2.6. BIEGUNG MIT KOMPLEXEN LASTEN 443 5.4. KOMBINIERTE BEANSPRUCHUNGEN 447 5.4.1. EINLEITUNG 447 5.4.2. MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN DER ANSTRENGUNGSTHEORIEN 448 INHALT , 15 5.4.2.1. BESCHREIBUNG DES MEHRACHSIGEN SPANNUNGSZUSTANDES 448 5.4.2.2. ALLGEMEINE FORMULIERUNG DER ANSTRENGUNGSBEDINGUNGEN UND DEREN VERANSCHAU- LICHUNG 451 5.4.3. ANSTRENGUNGSHYPOTHESEN FUER KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE 452 5.4.3.1. VORBEMERKUNG : 452 5.4.3.2. ISOTROPE WERKSTOFFE . 452 5.4.3.3. ANISOTROPE WERKSTOFFE .461 5.4.4. EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN, ERGEBNISSE UND INTERPRETATION 469 5.4.4.1. VERSUCHSTECHNISCHE REALISIERUNG KOMBINIERTER BEANSPRUCHUNGEN 469 5.4.4.2. ERGEBNISSE EXPERIMENTELLER UNTERSUCHUNGEN BEI MEHRACHSIGER BEANSPRUCHUNG UND DEREN INTERPRETATION 472 5.4.5. FOLGERUNGEN FUER DIE KONSTRUKTIONSPRAXIS UND PRAKTISCHE BERECHNUNGSVERFAHREN . 480 5.5. DIFFERENTIAL-, INTEGRAL- UND ARMIERUNGSBAUWEISE 482 5.5.1. EINLEITUNG 482 5.5.2. DEFINITIONEN UND UEBERBLICK . 482 5.5.3. BEISPIELE 486. 5.5.3.1. METALL-PLAST-BAUWEISEN IM FAHRZEUGBAU . . . .- 486 5.5.3.2. CAMPING-WOHNANHAENGER 491 5.5.3.3. GEWAECHSHAUSKONSTRUKTIONEN 493 5.5.3.4. MONTAGEPRESSE-BAUWEISEN 498 LITERATUR . 499 6. BEDINGUNGSLEICHTBAU 507 6.1. FUEGETECHNIK * 507 6.1.1. KLEBVERBINDUNGEN 507 6.1.1.1. EINORDNUNG DES GESAMTGEBIETES 507 6.1.1.2. EINSATZBEREICHE UND KLEBSTOFFAUSWAHL .- 507 6.1.1.3. GESTALTUNG VON KLEBVERBINDUNGEN 512 6.1;1.4. BEMESSUNG EBENER VERBINDUNGEN 516 6.1.1.5. RUNDVERBINDUNGEN . 523 6.1.1.6. VISKOSE MATERIALEINFLUESSE 526 6.1.1.7. PRUEFUNGEN UND ABNAHMEBEDINGUNGEN 530 6.1.2. SCHWEISSEN 530 6.1.2.1. BEGRIFFSBESTIMMUNG UND CHARAKTER DER BINDUNG 530 6.1.2.2. ASPEKTE DER GESTALTUNG VON SCHWEISSKONSTRUKTIONEN 531 6.1.2.3. LEICHTBAU DURCH SCHWEISSKONSTRUKTIONEN 535, 6.1.2.4. PUNKTGESCHWEISSTE DUENNBLECHKONSTRUKTIONEN 539 6.1.2.5. HINWEISE ZUR VERFAHRENSAUSWAHL, GESTALTUNG UND BEWERTUNG VON PLASTSCHWEISS- VERBINDUNGEN 543 6.2. ZUVERLAESSIGKEIT VON BAUTEILEN 548 6.2.1. BEGRIFFSBESTIMMUNG 548 6.2.2. NACHWEISE BEI STATISCHER BEANSPRUCHUNG 549 6.2.2.1. LASTANNAHMEN 549 6.2.2.2. NACHWEISMETHODEN 551 6.2.2.3. ZULAESSIGE SPANNUNGEN UND DEHNUNGEN 552 6.2.2.4. GRENZZUSTAND BRUCH, BELIEBIGER ART ,555 6.2.2.5. GRENZZUSTAND STABILITAETSVERLUST 557 6.2.2.6. GRENZZUSTAND VERFORMUNG 557 6.2.2.7. GRENZZUSTAND DEHNUNG 558 6.3. ZUVERLAESSIGKEITSNACHWEISE BEI DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNG .. ;. . . 558 6.3.1. ZEIT-UND DAUERFESTIGKEIT 558 6.3.2. SPANNUNGS- UND DEHNUNGSKONZEPT FUER DYNAMISCHE LASTFAELLE 566 16 - INHALT 6.3.3. BESONDERHEITEN BEI FASERVERSTAERKTEN HOCHPOLYMEREN. . . 567 6.3.3.1. VERBUNDTYPISCHE SCHAEDIGUNGSPROZESSE 567 6.3.3.2. EIGENERWAERMUNG 568 6.3.3.3. ZEIT- UND DAUERSCHWINGVERHALTEN VON GFP 570 -6.3.3.4. ZEIT-UND DAUERSCHWINGVERHALTEN VON KFP 571 6.3.3.5. BESONDERHEITEN BEI BIEGEFEDERN AUS GUP 572 6.4. DEFORMATIONSVERHALTEN BEI TEMPERATUREINWIRKUNG 577 6.4.1. ALLGEMEINES 577 6.4.2. EINFLUSS VON TEMPERATUREINWIRKUNGEN AUF DIE MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN BEI VER- NACHLAESSIGUNG VON THERMISCH BEDINGTEN ALTERUNGEN 577 6.4.2.1. VERFORMUNGSVERHALTEN UND STRUKTURELLER AUFBAU 577 6.4.2.2. GRUNDLAGEN DES VISKOELASTISCH-LINEAREN VERHALTENS BEI TEMPERATUREINWIRKUNG . . 581 6.4.2.3. KRIECHVERHALTEN 582 6.4.2.4. RELAXATION, 586 6.4.2.5. ZUSAMMENHANG ZWISCHEN KRIECHEN UND RELAXATION 587 6.4.2.6. VERHALTEN BEI KONSTANT ZUNEHMENDER VERFORMUNG ODER SPANNUNG 588 6.4.2.7. VERHALTEN BEI SCHWINGENDER BEANSPRUCHUNG 592 6.4.2.8. SCHAEDIGUNGS- UND VERSAGENSVERHALTEN 599 6.4.3. ALTERUNG DURCH LANGANDAUERNDE TEMPERATUREINWIRKUNG 601 6.4.3.1. EINFUEHRUNG 601 6.4.3.2. THEORETISCHE GRUNDLAGEN 602 6.4.3.3. EINFLUSS EINER LANGANDAUERNDEN, ZEITLICH KONSTANTEN THERMISCHEN EINWIRKUNG . . . 603 6.4.3.4. EINFLUSS EINER LANGANDAUERNDEN, ZEITLICH INTERMITTIERENDEN THERMISCHEN EINWIRKUNG . 619 6.4.4. , EINFLUSS BEI KOMPLEXEN EINWIRKUNGEN 620 6.4.4.1. EINFLUSS BEI THERMISCH-MECHANISCHER BEANSPRUCHUNG 620 6.4.4.2. EINFLUSS BEI THERMISCHER, MECHANISCHER UND MEDIALER BEANSPRUCHUNG 622 LITERATUR 625 7. BAUTEILBERECHNUNG, -BEMESSUNG UND -GESTALTUNG 636 7.1. VOLLWANDKONSTRUKTIONEN 636 7.1.1. AUSGEFUEHRTE ROHRLEITUNGEN UND ANLAGEN 636 7.1.1.1. KONSTRUKTIVER WERKSTOFFEINSATZ FUER ROHRLEITUNGSSYSTEME . 636 7.1.1.2. SPEZIELLE AUSSAGEN ZU GUP-ROHREN 638 7.1.2. BEANSPRUCHUNGSANALYSE 642 7.1.2.1. SCHALEN UNTER INNENDRUCK 644 7.1.2.2. SCHALEN UNTER AUSSENDRUCK 655 7.1.2.3. SCHALEN UNTER AXIALDRUCK 661 7.1.2.4. SCHALEN UNTER BIEGUNG 664 7.1.3. OPTIMIERTER ROHRWANDAUFBAU BEI MISCHVERSTAERKUNG 667 7.2. * STRUKTURSCHAUMSTOFFKONSTRUKTIONEN 669 7.2.1. BEGRIFFSBESTIMMUNG, MATERIALOEKONOMISCHE BEDEUTUNG, AUSGEFUEHRTE KONSTRUKTIONEN 669 7.2.1.1. BEGRIFFSBESTIMMUNG 669 7.2.1.2. MATERIALOEKONOMISCHE BEDEUTUNG . 670 7.2.1.3. AUSGEFUEHRTE ANWENDUNGEN UND KONSTRUKTIONSKONZEPTE 670 7.2.2. WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 672 7.2.2.1. EINFUEHRUNG 672 7.2.2.2. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 674 7.2.2.3. PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN 677 7.2.3. DIMENSIONIERUNGSKRITERIEN 679 7.2.3.1,. ALLGEMEINE HINWEISE, MODELLANNAHMEN 679 7.2.3.2. ANWENDUNG DES 3-SCHICHT- ODER SANDWICHMODELLS 680 7.2.3.3. PROFILFOERMIGE FORMTEILE 684 INHALT / 17 I 7.2.4. GESTALTUNGSHINWEISE 685 7.2.4.1. VERFAHRENS- UND WERKZEUGGERECHTES GESTALTEN 685 7.2.4.2. STEIFIGKEITS- UND FESTIGKEITSERHOEHENDES GESTALTEN 689 7.2.4.3. FESTIGKEITSSTEIGERUNG DURCH EINLEGTEILE ; 693 7.2.4.4. EINLAGERUNGEN ZUR KERNVERSTEIFUNG UND KERNVERSTAERKUNG 694 7.2.5. FUEGEN VON STRUKTURSCHAUMSTOFF-FORMTEILEN * * ** 694 7.2.5.1. LOESBARE VERBINDUNGEN ; 694 7.2.5.2. UNLOESBARE VERBINDUNGEN 696 7.3. SANDWICHKONSTRUKTIONEN L . . 697 7.3.1. BERECHNUNG VON EBENEN SANDWICHELEMENTEN * 698 7.3.1.1. SANDWICHPLATTENSTREIFEN, SANDWICHBALKEN 698 7.3.1.2. PLATTEN UND SCHEIBEN 711 7.3.2. AUSGEWAEHLTE ASPEKTE ZU SANDWICHSYSTEMEN 719 7.4. VERSTEIFTE PLATTEN UND SCHALEN 728 7.4.1. DEFINITIONEN .728 7.4.2. STEIFIGKEITS- UND FESTIGKEITSANFORDERUNGEN 728 7.4.3. NACHWEIS DER OERTLICHEN STABILITAET BEI PROFILIERTEN PLATTEN^ . 730 7.4.4. ZUSAMMENFUEHRUNG DER VIELFALT DER VERSTEIFUNGSMOEGLICHKEITEN 733 7.4.5. DER VERSTEIFUNGSFAKTOR BEI ORTHOGONALEN PLATTEN . . . 734 7.4.6. ANWENDUNG DER PLATTENGLEICHUNG AUF ORTHOGONALE PLATTEN 739 7.4.7. DURCHBIEGUNG DER ALLSEITIG AM UMFANG EINGESPANNTEN VERSTEIFTEN PLATTE . . . . 743 7.4.8. MATERIALOEKONOMISCHE EFFEKTE DURCH VERSTEIFUNGEN 745 7.4.9. TECHNOLOGISCH BEDINGTE IMPERFEKTIONEN BEI PROFILIERUNGEN 747 7.5. AUSGEWAEHLTE ANWENDUNGSBEREICHE . . 748 7.5.1. ALLGEMEINER MASCHINENBAU . 748 7.5.2. LUFT- UND RAUMFAHRT * 751 7.5.3. FAHRZEUGBAU : . . . 755 »7.5.4. WERKZEUGMASCHINENBAU 757 7.5.4.1. ARBEITSRAUMABSCHIRMUNGEN (AERA) . . . 757 7.5.4.2. ABDECKUNGEN 759 7.5.4.3. GESTELLEINHEITEN 760 7.5.5. ELEKTROTECHNIK/ELEKTRONIK 760 7.5.5.1. BESONDERHEITEN DER MIKROELEKTRONIK 760 7.5.5.2. MATERIALOEKONOMISCHE EFFEKTE DER MIKROELEKTRONIK 763 7.5.5.3. LEICHTBAUEFFEKTE DURCH SPEZIELLE ANWENDUNGEN 765 7.5.5.4. LEICHTBAUEFFEKTE DURCH NEUE WERKSTOFFE 767 7.5.6. ANLAGEN UND RATIONALISIERUNGSMITTELBAU 771 7.5.7. MELIORATIONSWESEN 773 LITERATUR . R 777 8. LEICHTBAUGERECHTE MASCHINENELEMENTE , * * 784 8.1. HOCHPOLYMERE KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE FUER VORWIEGEND TRIBOLOGISCH BEANSPRUCHTE MASCHINENELEMENTE . 784 8.1.1. PROBLEMSTELLUNG 784 8.1.2. EIGENSCHAFTSSPEZIFIK 787 8.1.3. KRITERIEN FUER DIE WERKSTOFFAUSWAHL 792 8.2. WARTUNGSFREIE GLEITLAGER 795 8.2.1. TRIBOLOGIE UND LEICHTBAU 795 8.2.2. GEBRAUCHSDAUERGESCHMIERTE GLEITLAGER 798 8.2.2.1. WIRKUNGSWEISE .798 8.2.2.2. EIGENSCHAFTEN 798 8.2.2.3. HERSTELLUNG, EINSATZGEBIETE UND KONSTRUKTIVE HINWEISE 814 2 KNAUER/WENDE 18 * INHALT 8.2.3. SELBSTSCHMIERENDE GLEITLAGER 814 8.2.3.1. WARTUNGSFREIE GLEITLAGER AUS TECHNISCHER KOHLE UND METALL-GRAPHIT-VERBUND- WERKSTOFFEN 814 8.2.3.2. VERBUNDLAGER AUF DER BASIS VON STAHL/PLASTKOMBINATIONEN 815 8.2.3.3. MASSIVE PLASTGLEITLAGER 816 8.2.3.4. SELBSTSCHMIERENDE GLEITLAGER AUS SONDERWERKSTOFFEN 820 8.2.4. BERECHNUNG WARTUNGSFREIER GLEITLAGER 820 8.2.4.1. PROBLEME DER LAGERAUSLEGUNG 820 8.2.4.2. STATISCHER NACHWEIS 821 8.2.4.3. THERMISCHER NACHWEIS 822 8.2.4.4. LEBENSDAUERABSCHAETZUNG 824 8.3. ZAHNRAEDER UND ZAHNRADGETRIEBE 825 8.3.1. GEGENWAERTIGERSTAND 825 8.3.2. FERTIGUNGSTECHNISCHE HINWEISE 827 8.3.3. KONSTRUKTIVE GESTALTUNG 829 8.3.4. VERZAHNUNGSQUALITAET 832 8.3.5. BERECHNUNGSGRUNDLAGEN 832 8.3.5.1. ALLGEMEINES ZUM BETRIEBSVERHALTEN 832 8.3.5.2. BERECHNUNG DER ZAHNRADTEMPERATUR 833 8.3.5.3. ZAHNFUSS- UND ZAHNFLANKENTRAGFAEHIGKEIT 835 8.3.5.4. ZAHNFLANKENVERSCHLEISS 842 8.3.5.5. ZAHNVERFORMUNG 844 8.4. KUPPLUNGEN 845 8.4.1. TENDENZEN DES LEICHTBAUES IM KUPPLUNGSBAU 845 8.4.2. REALISIERUNG DES LEICHTBAUES DURCH DEN EINSATZ VON HOCHPOLYMEREN FUER MECHA- NISCHE KUPPLUNGEN 846 8.4.3. ERARBEITUNG PRINZIPIELLER LOESUNGEN FUER DREHELASTISCHE KUPPLUNGEN AUS HOCH- POLYMEREN 848 8.4.4 DIMENSIONIERUNGSGRUNDLAGEN 849 8.4.5. KUPPLUNGSVARIANTEN UND BEWERTUNG , 856 LITERATUR . 860 9. EINSATZ EXPERIMENTELLER, METHODISCHER UND RECHENTECHNISCHER MITTEL 862 9.1. EXPERIMENTELLE ARBEITSWEISE 862 9.1.1. ERMITTLUNG VORHANDENER BEANSPRUCHUNGEN AM ORIGINALOBJEKT 863 9.1.2. ANALOGIEUNTERSUCHUNGEN 864 9.2. RECHENTECHNISCHE METHODEN 865 9.2.1. GRAFISCHE UND ALPHANUMERISCHE RECHENTECHNIK, KONSTRUKTEURS- UND TECHNOLOGEN- ARBEITSPLAETZE (HARDWARE) 865 9.2.1.1. GRUNDSTRUKTUR UND EINSATZ VON CAD-SYSTEMEN 866 9.2.1.2. AUSFUEHRUNGSBEISPIELE FUER CAD-SYSTEME 867 9.2.1.3. ARBEIT AM CAD-SYSTEM 869 9.2.1.4. GEGENWAERTIGES LEISTUNGSVERMOEGEN UND TENDENZEN 870 9.2.2. UNTERSTUETZUNGSSYSTEME 871 9.2.3. BERECHNUNGS- UND DIMENSIONIERUNGSPROGRAMME 873 9.2.3.1. DIE BERECHNUNG VON WARTUNGSFREIEN GLEITLAGERN AUS HOCHPOLYMEREN UNTER NUTZUNG DES PROGRAMMSYSTEMS RENDIS 873 9.2.3.2. DIE BERECHNUNG DER SPANNUNGEN UND VERFORMUNGEN VON ROTATIONSSYMMETRISCHEN SANDWICHBAUTEILEN MIT HILFE DES PROGRAMMPAKETES ROSCHA 878 9.2.4. MATHEMATISCHE OPTIMIERUNG S 896 9.2.4.1. BEGRIFFSBESTIMMUNG 896 9.2.4.2. MONETARISCHE OPTIMIERUNG 898 9.2.4.3. POLYOPTIMIERUNG 901 INHALT , * 1 9 9.2.4.4. EINORDNUNG VON OPTIMIERUNGSMODELLEN . 902 9.2.4.5. EINORDNUNG VON OPTIMIERUNGSSTRATEGIEN . 904 9.3. GEBRAUCHSWERT-KOSTEN-ANALYSE 904 9.4. AUSBLICK 912 LITERATUR V 915 ANHANG: LEICHTBAU ALS KONSTRUKTIONSPRINZIP * VERBUENDE ALS ENTWICKLUNGSAUFGABE * AUSGEWAEHLTE NEU- UND WEITERENTWICKLUNGEN * KONSTRUKTIONSMATERIALIEN FUER DEN STOFFLEICHTBAU * HALB- ZEUGE FUER DEN GESTALTSLEICHTBAU * BERECHNUNGSUNTERLAGEN * ERGAENZUNGEN FUER DEN HUELL- UND STUETZBEREICH * UNTERLAGEN FUER DEN OEKONOMISCHEN LEICHTBAU - . . 918 SACHREGISTER . . 988 2*
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