WK1 L__A02 - Zugversuch

Question 1

Nenne 4 Belastungsarten

Answer 1

• Zug<div>- Druck</div><div>- Torsion</div><div>- Biegung</div>

Question 2

Welche Art von Belastungen gibt es?

Answer 2

• Schlagbelastung<div>- Quasi-Statische Belastung</div><div>- Ruhende Belastung</div><div>- Periodische Belastung</div>

Question 3

Wie ist die (Nenn-)Spannung definiert?

Answer 3

[$$]\sigma = \frac{F}{S_0}[/$$]

Question 4

Wie ist die (Nenn-) Dehnung definiert?

Answer 4

[$$]\epsilon = \frac{\Delta L}{L_0} \cdot 100 \% [/$$]

Question 5

Warum ist der Zugversuch so wichtig?

Answer 5

• liefert wichtige Kennwerte zur quantitativen Auslegung von Bauteilen

Question 6

Welche Probenquerschnitte sind zugelassen und welche ist bevorzugt?

Answer 6

• Kreisförmig (bevorzugt)<div>- Rechteckig</div><div>- Quadratisch</div><div>- Ringförmig</div>

Question 7

Wofür steht der Index _U in der Regel?

Answer 7

Für Werte <b>nach</b> dem Bruch

Question 8

Was ist eine proportionale Probe?

Answer 8

L₀ darf nicht kleiner als 20 mm sein und es gilt:<div>[$$]L_0 = k \cdot \sqrt{S_0}[/$$]</div>

Question 9

Welchen Wert hat der Faktor <i>k </i>in der Formel zur proportionalen Probe typischerweise?

Answer 9

k = 5,65 oder k = 11,3

Question 10

Welche Empfehlung gilt für <b>rechteckige</b> Proben?

Answer 10

Die Breite sollte mindestens das <b>achtfache</b> der Dicke betragen.

Question 11

Weshalb müssen die Proben verrundet werden?

Answer 11

• Um einen allmählichen Übergang in einen homogenen einachsigen Spannungszustand zu gewährleisten.<div>- Um ein Brechen der Probe in der Nähe der Einspannung zu vermeiden</div>

Question 12

Wie sollten Proben an den Einspannköpfen abgerundet werden?

Answer 12

• Rundproben: R = 4 mm<div>- Flachproben: R ≥ 35 mm</div>

Question 13

Aus welchen Anteilen setzt sich die Dehnung nach überschreiten der Belastungsgrenze zusammen?

Answer 13

”- Elastischer Anteil ε_e<div>- Plastischer Anteil ε_p</div><div><img></img><br></br></div>”

Question 14

“Nenne zu jedem Diagramm ein Metall, was sich typischerweise so verhält.<div><img></img><br></br></div>”

Answer 14

A: Unlegierte bzw. niedriglegierte Stähle<div>B: Cu-Legierungen</div><div>C: Hochlegierte Stähle und Nicht-Eisen-Metalle</div><div>D: Gusseisen mit Lamellengraphit</div>

Question 15

Was ist die Streckgrenze?

Answer 15

”- Norm: Der Moment, ab dem zu einem bestimmten Zeitpunkt eine plastische Verformung ohne Zunahme der Kraft eintritt - Es gibt die Obere Streckgrenze R_eHund die untere Streckgrenze ReL<br></br>- Andere Definition: Die Spannung, ab der plastische Verformung auftritt<br></br><div><div><div><div><img></img><span><br></br></span></div></div></div></div>”

Question 16

Was ist die Lüders-Dehnung?

Answer 16

Der Bereich des Fließen unter näherungsweise konstanter Spannung

Question 17

Was sind Dehngrenzen und warum wurden sie definiert?

Answer 17

”- Spannungen, die zu einer bestimmten <b>p</b>lastischen (R_p) oder <b>t</b>otalen (R_t) Dehnung führen<div>- Wurden definiert, weil viele Metalle keine eindeutige Streckgrenze aufweisen<br></br><div><img></img><br></br></div><div><br></br></div></div>”

Question 18

Was sind typische Dehngrenzen?

Answer 18

• 0,1 %: R_p0,1<div>- 0,2 %: R_p0,2</div><div>- 0,01 %: R_p0,01(technische Elastizitätsgrenze)</div>

Question 19

Wie werden Dehngrenzen i.d.R. bestimmt?

Answer 19

“Über Hysterese Schleifen<div><img></img><br></br></div>”

Question 20

“Trage die fehlenden Bezeichnungen und Begriffe ein.<div><img></img><br></br></div>”

Answer 20

“<img></img>”

Question 21

Was ist R_mund was passiert ab diesem Punkt im Diagramm?

Answer 21

• Die <b>Zugfestigkeit</b><div><b>- </b>Der Stab schnürt sich ein</div>

Question 22

Was ist Aund wie ist es definiert?

Answer 22

• Die <b>Bruchdehnung</b><div><b><br></br></b></div><div>[$$]A= \frac{L_u - L_0}{L_0} \cdot 100 \%[/$$]<b><br></br></b></div>

Question 23

Woraus setzt sich die Bruchdehnung zusammen?

Answer 23

• Gleichmaßdehnung: A_g<div><br></br><div>- Einschnürdehnung: Ist abhängig von der ursprünglichen Länge</div></div><div>[$$]\frac{L_u - L_{pm}}{L_0}[/$$]<br></br></div><div>L_pm: Messlänge am Punkt der Höchstzugkraft abzüglich elastischer Längenänderung</div>

Question 24

Was ist Z und wie ist es definiert?

Answer 24

• Brucheinschnürung<div>[$$]Z = \frac{S_0-S_U}{S_0} \cdot 100 \% = \frac{\Delta S}{S_0} \cdot 100 \%[/$$]</div>

Question 25

Was sind die erlaubten <b>Spannungszunahmegeschwindigkeiten</b>[$$]\dot{\sigma}[/$$]im elastischen Bereich?

Answer 25

“<img></img>”

Question 26

Wie berechnet man die zulässige Abzuggeschwindigkeit?

Answer 26

[$$]v_{zul} = \dot{\epsilon}_zul \cdot L_0 = \dot{\sigma}_zul \cdot \frac{L_0}{E}[/$$]

Question 27

Was ist der Unterschied zwischen der mechanischen und der genormten Definition der Dehnung?

Answer 27

• Mechanik: Dehnung als dimensionslose Zahl<div>- Norm: Dehnung als Prozentzahl</div><div>–> Faktor 100 Unterschied</div>

Question 28

Wann darf die Abzuggeschwindigkeit erhöht werden?

Answer 28

Jenseits des Überganges von elastischer zu plastischer Dehnung.

Question 29

Was ist die zulässige Dehngeschwindigkeit im plastischen Bereich?

Answer 29

dε/dt ≤ 48 %/min

Question 30

Wie müssen die Proben eingespannt sein?

Answer 30

Möglichst momentenfrei

Question 31

Warum sind Nennspannung und Nenndehnung physikalisch nicht sinnvoll?

Answer 31

Weil sie auf die ursprüngliche Länge und den ursprünglichen Querschnitt bezogen sind, Länge und Querschnitt sich aber ständig ändern.

Question 32

Warum ist es für den Maschinenbauer i.d.R. ausreichend mit Nennspannung und -dehnung zu rechnen?

Answer 32

Weil Konstruktionen normalerweise nicht in den Bereich der plastischen Verformung kommen und Querschnitts- und Längenänderung somit vernachlässigbar klein sind.

Question 33

Wie ist die <b>wahre</b> Spannung definiert?

Answer 33

[$$]\sigma ‘ = \frac{F}{S}=\sigma (1 + \epsilon _p)[/$$]

Question 34

Was gilt am Höchstlastpunkt des Kraft-Verlängerungs-Diagramm für die Spannung?

Answer 34

[$$]\sigma ‘ = \frac{F_m}{S_0} (1+A_g)=R_m (1+A_g) [/$$]

Question 35

Wie ist die <b>wahre</b> Dehnung definiert?

Answer 35

[$$]\epsilon’ = \int_{L_0}^L \frac{1}{L’} dL’ = ln \frac{L}{L_0} = ln (1+\epsilon)[/$$]

Question 36

Wie wird das σ’ - ε’_p - Diagramm genannt und wie werden σ’ und ε’_p auch genannt?

Answer 36

“<div>σ’ - ε’_p- Diagramm: Fließkurve<br></br></div>σ’: Formänderungsfestigkeit k_f<br></br><div>ε’_p: Umformgrad φ<br></br></div>”

Question 37

Wie verändert sich das Spannungs-Dehnungs-Diagramm mit zunehmender Temperatur für unlegierten Stahl?

Answer 37

“<img></img>”

Question 38

Wie verändert sich die Zugfestigkeit und die Fließgrenze bei Erhöhung der Dehngeschwindigkeit?

Answer 38

“<img></img>”