1.Leicht
Ein Vollstab mit Kreisquerschnitt trägt eine axiale Zugkraft P. Bestimme die Normalspannung σ im Stab.
P = 85 kNd = 12 mm
σ = MPa
Arbeitsblatt Normalspannung und Dehnung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 40 mm, E = 200 GPa) steckt in einem Rohr aus Messing (Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 100 GPa). Beide sind 400 mm lang und werden zwischen starren Platten mit 50 kN zusammengedrückt. Bestimme die Druckspannung σr im Stab.
P = 50 kNStab: Ø40 mm, E = 200 GPaRohr: Ø120/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.Mittel
Bestimme die Dehnung ε im Stab aus Kupfer, in Mikrodehnung (µε = 10⁻⁶).
P = 45 kNd = 16 mmL = 1 mE = 117 GPa
ε = µε
4.Mittel
Bestimme die Verlängerung δ des Stabs aus Aluminium unter der axialen Last.
P = 15 kNd = 25 mmL = 1,5 mE = 70 GPa
δ = mm
5.Schwer
Der abgesetzte Stab ist an der Wand eingespannt und an seinem freien Ende belastet. Bestimme die größte Normalspannung σmax im Stab.
P = 120 kNAbschnitt 1: Ø25 mm, 1 m, Aluminium (E = 70 GPa)Abschnitt 2: Ø16 mm, 2 m, Stahl (E = 200 GPa)
σmax = MPa
6.Schwer
Ein Stab aus Stahl (Durchmesser 20 mm, E = 200 GPa, zulässige Spannung 120 MPa) steckt in einem Rohr aus Kupfer (Außendurchmesser 100 mm, Innendurchmesser 60 mm, E = 120 GPa, zulässige Spannung 50 MPa). Sie werden zwischen starren Platten zusammengedrückt. Bestimme die größte Last Pmax.
Stab: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 120 MPaRohr: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
Lösungsschlüssel
- 1. σ = 751,6 MPa
- 2. σr = 9,095 MPa
- 3. ε = 1913 µε
- 4. δ = 0,6548 mm
- 5. σmax = 596,8 MPa
- 6. Pmax = 277,5 kN
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