Hinweis

Die Angaben zu dem unten angeführten Modul können unter Umständen nicht mehr aktuell sein.
Bitte beachten Sie deshalb die Informationen in den jeweiligen Modulhandbüchern des entsprechenden Studienganges
(https://www.th-koeln.de/studium/alle-studiengaenge-auf-einen-blick_76.php?faculty_de%5B%5D=Informatik+und+Ingenieurwissenschaften).

Festigkeitslehre (TM1 M) Wintersemester 2025/26

Dozent/in:
Prof. Dr. Denis Anders, Prof. Dr. Marcel Walkowiak

Semester:
3

Inhalt:

• Die räumliche Statik:
  • Das Gleichgewicht der Kräfte im Raum
  • Das Momentengleichgewicht im Raum
  • Freiheitsgrade und Auflagerreaktionen
• Die Biegebeanspruchung des Balkens
• Voraussetzungen, Krümmung und Differentialgleichung der Biegelinie, statisch bestimmte und statisch unbestimmte Systeme, Formänderungsarbeit
• Ergänzungen zur Theorie des Balkens
  • Schubspannungen in Profilträgern, Schubspannungsverteilung, Schubmittelpunkt
  • Schiefe Biegung
• Mehrachsige Spannungs- und Verformungszustände
  • der zweiachsige oder ebene Spannungszustand, Mohrscher Spannungskreis, der dreiachsige oder räumliche Spannungszustand
  • das Hooksche Gesetz für den allgemeinen dreiachsigen Spannungszustand
  • Spannungen in dünnwandigen Druckbehältern, dünnwandiges Rohr mit Kreisquer-schnitt (Kreis-Zylinder-Kessel), dünnwandiger Kugelbehälter
  • Schrumpfverbindung
  • Volumen- und Gestaltänderung
  • Dehnungsmessung
  • Festigkeitshypothesen auf der Grundlage einer Vergleichsspannung
• Sichere Auslegung von Bauteilen bei unterschiedlichen Beanspruchungsarten
  • ruhende oder einsinnig statische Beanspruchung
  • Schwingbeanspruchungen (Wöhlerkurve, Haigh-Diagramm)
  • Kerbspannungen (Formzahl, Kerbwirkungszahl)

  Literatur:
  

  • G. Knappstein (2014): Aufgaben zur Festigkeitslehre - ausführlich gelöst. Mit Grundbegriffen, Formeln, Fragen, Antworten, Verlag Europa-Lehrmittel
  • R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 2, Festigkeitslehre und Technische Mechanik 3, Dynamik. Pearson Education, München
  • D. Anders, G. Knappstein (2017): Kinematik und Kinetik. Arbeitsbuch mit ausführlichen Aufgabenlösungen, Grundbegriffen, Formeln, Fragen, Antworten, Verlag Europa-Lehrmittel
  • Skript: Technische Mechanik I und Technische Mechanik II

  Voraussetzungen:
  

  Erfolgreiche Teilnahme am Basismodul „Grundlagen der Mechanik I u. II“

  Lernziele/Kompetenzen:
  

  „Technische Mechanik“ für die Bachelor - Studiengänge Maschinenbau baut auf dem Ba-sismodul „Grundlagen der Mechanik“ auf.
  Die Studierenden sollen ihre Fähigkeiten zur analytischen Beschreibung mechanischer Systeme weiterentwickeln. Im ersten Teil werden die Grundlagen zum betriebssicheren Auslegen von Bauteilen, in Abhängigkeit von Werkstoff und Beanspruchungsart, vermittelt. Im zweiten Teil sollen die Studierenden die Befähigung zur Behandlung zeitveränderlicher Problemstellungen der Mechanik erlangen.

  Medienformen:
  

  Modulzuordnung (laut Prüfungsordnung):
  

  • Technische Mechanik I und II (TM1 M)

  Im Curriculum der Studiengänge:
  

  • Bachelor: Allgemeiner Maschinenbau (2. Studienabschnitt, 3. und 4. Sem.)