Bachelor, Master- und Projektarbeiten, Entwurf, 7. Juni 2013 5Bachelorprojekt

Experimentelle Untersuchung eines Biegebalkensmit Z-Querschnitt

Im Rahmen des realen Mechaniklabors zur Lehre Mechanik I bisIII sollen geeignete Experimente zur Verifikation der Bernoulli-und Timoshenko-Balkenmodelle der schiefen Biegung ent-wickelt, durchgefuhrt, ausgewertet und dokumentiert werden.Hierzu soll die Deformation eines aus dem Material Schaum-stoff gefertigten Balkens mit Z-Querschnitt bei verschiedenenLastfallen und Lagerbedingungen vermessen werden. Die lokalenLangenanderungen der ausgewahlten Bereiche sollen zur experi-mentellen Analyse des Spannungsverlaufs und des Biegemomentsin ausgewahlten Querschnitten genutzt werden: Folgende Teila-spekte sind im Rahmen des Bachelorprojekts zu bearbeiten.

• Aufbau des Experiments und Auswahl geeigneter Messme-thoden sowie von Methoden der fotografischen Deformati-onsanalyse

• Entwicklung geeigneter Belastungszenarien zur Untersu-chung der Lastfalle Eigengewicht, Gleichstreckenlast, derBelastung durch eine zentrale Einzelkraft und durch zweiEinzelkrafte an den Drittelpunkten des Balkens

• Durchfuhrung des Experiments mit den Lagerkombinationengelenkig/gelenkig, fest/gelenkig und fest/fest.

• Aufnahme des Deformationsfelds und Reduktion auf die De-formationsparameter uA3 , uA2 , ϕ2 und ϕ3 der Biegebalkennach den Theorien der schiefen Biegung von Bernoulliund Timoshenko

• Ermittlung von Normalspannungsverteilungen und Biegemo-menten im Balken.

• Analytische Untersuchungen der Versuchskonfigurationenmit Theorien der schiefen Biegung von Bernoulli undTimoshenko

• Vergleich der analytisch und experimentell gewonnenen Re-sultate

• Dokumentation der analytischen Untersuchungen und Expe-rimente in Form von Text, Datenmaterial und Fotografien

Bemerkung: Diese Arbeit kann erst nach Abschluss der Arbeitzum Biegebalken mit Rechteckquerschnitt oder alternativ im Teamgemeinsam mit dieser Arbeit absolviert werden.

Betreuer:

Bearbeiter:

Status:

Prof. Dr.-Ing. Detlef Kuhl, Dr.-Ing. Matthias Weiland

vakant

nicht begonnen