Ebener und einachsiger Spannungszustand — Transcript
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- 0:00[Musik]
- 0:07wir haben uns jetzt die ganze Zeit mit
- 0:09dem Spannungstensor im 3D im Raum
- 0:13befasst jetzt ist es aber so dass wir ja
- 0:16hauptsächlich mit Strukturen zu tun
- 0:17haben wo man gewisse Vereinfachungen
- 0:19vornehmen kann und diese Vereinfachungen
- 0:21sind meistens der Gestalt dass man
- 0:22Dimensionen vernachlässigt wenn sich z.B
- 0:25hier so eine Tischplatte vorstellen da
- 0:26weiß man okay ich kann die dicke
- 0:28vernachlässigen und eigentlich ist das
- 0:30eine Struktur die nur in zwei dre
- 0:32Richtungen hauptsächlich existent ist
- 0:35und dann eben auch dementsprechend
- 0:36belastet wird und wir haben z.B aber
- 0:39auch Strukturen wo sie zwei Dimensionen
- 0:41vernachläsigen können und W wir dann zu
- 0:43einer
- 0:441D Struktur kommen das heißt es ist
- 0:47vielleicht durchaus von Interesse sich
- 0:49mal den Spannungstensor anzugucken nicht
- 0:52nur für den dreidimensionalen Fall
- 0:54sondern vielleicht auch für die Fälle wo
- 0:56wir eben eine geringere Dimensionalität
- 0:59vorliegen haben und das führt mich zum
- 1:01ersten zum sogenannten Ebenen
- 1:04Spannungszustand ein ebener
- 1:06Spannungszustand ist wie folgt definiert
- 1:08stellen Sie sich eine Ebene vor beliebig
- 1:12auf diese jetzt ein Koordinatensystem
- 1:14das ist jetzt ihr ihr Koordinatensystem
- 1:17was eben sinnvollerweise in diese Ebenen
- 1:19legen diese betrachten hineinlegen und
- 1:21jetzt sind alle Spannungen in
- 1:24Schnittflächen senkrecht zu einer Achse
- 1:28idealerweise der Ache die normal auf
- 1:30meiner Fläche steht senkrecht dazu
- 1:34spannungsfrei das heißt ich habe hier
- 1:36mein mein meine Ebene meine Struktur und
- 1:41alle Schnitte senkrecht dazu sind
- 1:43spannungsfrei das heißt wenn ich mir
- 1:45hier z.B angucke senkrecht zu E3 die
- 1:48Fläche die ich dann erhalte das ist
- 1:49jetzt hier die Oberfläche und ich habe
- 1:51darauf keine Spannungen wirken das heißt
- 1:54ich habe keine Normalspannungen in drei
- 1:56Richtungen wirken und auch keine
- 1:58entsprechenden Schubspannungen diese
- 2:01Ebene ist spannungsfrei meine Spannungen
- 2:04selbst finden nur in dieser Ebene statt
- 2:09und deswegen spricht man von einem
- 2:11sogenannten Ebenen Spannungszustand weil
- 2:13die Spannungen nur in einer Ebene
- 2:16vorliegen und das ist z.B eine
- 2:18Vereinfachung die man bei der
- 2:20sogenannten Theorie der Scheiben die wir
- 2:22später noch kennenlernen werden vornimmt
- 2:24ich betrachte dort dann nur
- 2:26zweidimensionale Körper und sage dass in
- 2:29dies Körpern eben auch nur
- 2:31zweidimensionale
- 2:32Spannungszustände vorliegen und wie
- 2:35vereinfacht sich unser Spannungstensor
- 2:37wenn wir sozusagen diese dritte
- 2:38Dimension vernachlässigen weil die
- 2:41Spannungen eben in dieser dritten
- 2:42Dimension Null sind gut der
- 2:44Spannungstensor verhält sich dann wie
- 2:58folgt ich fange mal an mit dem Beispiel
- 3:02hier konkret dass eben alle Flächen
- 3:04senkrecht wie eben gezeigt zur E3 aachse
- 3:07spannungsfrei
- 3:19sind das heißt wenn ich einen Schnitt
- 3:24senkrecht zur E3 eine Fläche senkrecht
- 3:27zur E3 aachse
- 3:28betrachte wirken darauf keine Spannungen
- 3:31und sie erinnern sich ja dass der zweite
- 3:34Index die Orientierung der Fläche der
- 3:39Schnittfläche angegeben hat das heißt
- 3:41alle spannungskomponente die als zweite
- 3:45als zweiten Index hier in diesem
- 3:46speziellen Fall die drei aufscheinen
- 3:49haben die sind eben jetzt per Definition
- 3:52des Ebenen spannungszustandes
- 3:55ull und mein Spannungstensor vereinfacht
- 3:58sich dann konkret wie folgt
- 4:10all diese Komponenten die hier hinten
- 4:12die drei aufscheinen hatten sind Null
- 4:16und aufgrund der Symmetrie des
- 4:18spannungstensors natürlich auch die
- 4:20Komponenten die zu Anfang die drei
- 4:23aufschein haben und das entspricht
- 4:25eigentlich nichts anderem als dass
- 4:28ich bei meinem
- 4:30Spannungstensor die dritte Zeile und die
- 4:33dritte Spalte einfach wegstreiche und
- 4:36ihr haltet dann einen reduzierten ein
- 4:39auf den zweidimensionalen Fall
- 4:41reduzierten Spannungstensor der wie
- 4:43folgt
- 4:50aussieht und diese Komponenten sind
- 4:54jetzt eben nur Alpha und Beta die laufen
- 4:58jetzt eben nur von 1 bis 2 das heißt
- 5:01anstatt der im Raum gegebenen sechs
- 5:05unabhängigen Größen habe ich im zwei
- 5:07diimensionalen Fall nur noch drei
- 5:10vorliegen die vierte ergibt sich eben
- 5:12aus der Symmetrie das ist eben die
- 5:15gleich dem anderen nebiagonalelement ist
- 5:18für diesen reduzierten zweidimensionalen
- 5:22Spannungstensor möchte ich jetzt genau
- 5:23die
- 5:24gleichen Aktion durchen wie wir vorher
- 5:26für den dreidimensionalen
- 5:27Spannungstensor gemacht haben das heißt
- 5:28als allererst gucken wir uns einmal an
- 5:30wie sich dieser Spannungstensor verhält
- 5:32wenn man das Basissystem dreht und der
- 5:35Vorteil der der Tatsache dass wir jetzt
- 5:37eben im 2D sind ist eben der dass wir es
- 5:40jetzt wirklich auch anschaulich mal
- 5:41zeichnerisch darstellen können was
- 5:43denind eigentlich ein Wechsel und eine
- 5:46Drehung der Basis eigentlich bedeutet
- 5:48dazu haben wir einmal hier ein Element
- 5:53ausgeschnitten sehen hier sozusagen
- 5:55unser
- 5:57ausgangselement und wir wir würden jetzt
- 6:00normalerweise bei der gegebenen Basis E1
- 6:02z.B uns diesen Schnitt hier
- 6:05angucken und für diesen Schnitt
- 6:08entsprechend die Spannungen ermitteln
- 6:09und nun wollen wir aber drehen und zwar
- 6:12um den winkel
- 6:15f in das
- 6:17System Tilde und was heißt das
- 6:20eigentlich das heißt dass wir unsere
- 6:22Schnittfläche drehen wir drehen nicht
- 6:24mehr so wie eben angezeichnet eben im
- 6:28senkrechten sondern wir drehen
- 6:30jetzt unsere Schnittfläche das heißt wir
- 6:33schneiden unseren Körper jetzt eben
- 6:34genau um diesen winkel f gedreht auf und
- 6:38betrachten eben die darauf stehenden
- 6:41Spannungen Tilde das ist das was wir
- 6:44machen wenn wir sagen okay wir nehmen
- 6:46eine Drehung eine Drehung der Basis
- 6:51vor und all die Beziehungen die wir
- 6:54jetzt brauchen um eben dann eben
- 6:56dementsprechend diese
- 6:58transformationsbeziehungen von den
- 7:00Spannungen 1 in die Spannungen σ 11
- 7:05Tilde zu kommen die kennen wir alle
- 7:07schon die haben wir schon alle
- 7:08hergeleitet für den dreidimensionalen
- 7:10Fall und jetzt haben wir einfach nur
- 7:11eine eben dementsprechend
- 7:15reduzierte Problematik vorliegen ne das
- 7:18heißt wir streichen einfach die dritte
- 7:20Zeile und die dritte Spalte all unserer
- 7:22Tensoren und kommen dann eigentlich
- 7:23genau zu den Beziehungen die wir
- 7:24brauchen ich werde das jetzt einfach mal
- 7:28vorführen
- 7:32als allererstes haben wir die
- 7:34drehbeziehung in der wir von unserem
- 7:36ausgangskoordinatensystem E1 in unser
- 7:38aus Ei in unser Ausgangs unser
- 7:40zielkoordinatensystem Ei Tilde kommen
- 7:43und wir drehen um die dreiachse deswegen
- 7:45rotationstensor R3 und wir erhalten
- 7:54dann eben um genau umgekehrt von dem
- 7:58tildensystem in das ausgangssystem zu
- 8:00kommen verwenden wir wieder die
- 8:02Orthogonalität des drehensors das heißt
- 8:03mal R hoch t und haben dann so die
- 8:06Wechselbeziehung um dann bliebig
- 8:07zwischen den Basen hin und her switchen
- 8:09zu können und wir setzen das jetzt eben
- 8:11für die konkret für die drehtensoren ein
- 8:13wieo ein drehtensor aussieht das wissen
- 8:15wir
- 8:28schon und da der drehtensor eben
- 8:30orthogonal ist waren beim Tilde Tensor
- 8:33eben einfach nur die
- 8:38nebendiagonalelemente vertauscht die
- 8:41setze ich jetzt ein in die Beziehung für
- 8:44den
- 8:45Spannungstensor diese Drehung der Basen
- 8:48setzt sich jetzt ein in die Beziehung
- 8:49für den Spannungstensor jetzt allerdings
- 8:51für den 2D
- 8:58Spannungstensor
- 9:02mit eben den oben gewonnenen Beziehung
- 9:05und die Komponenten meines drehtensors
- 9:08auch das können sie sich wieder
- 9:10hervorholen aus der Betrachtung der
- 9:12Drehung in dem Kapitel der
- 9:14mathematischen Grundlagen ähm dort
- 9:16ergeben sich die Komponenten des
- 9:18drehtensors wie
- 9:28folgt
- 9:30sie gelangten ganz einfach zu diesen
- 9:31Beziehung wenn sie jetzt wirklich diese
- 9:34Gleichung hier einfach konkret für unser
- 9:37Beispiel wo wir eben um die e3achse
- 9:39drehen auswerten und sie gelangen dann
- 9:41eben zu den
- 9:44Vektoren ne e Delta und hier eben einmal
- 9:48dann eben die Komponenten der Drehung
- 9:51das sind dann eben dann die gedrehten
- 9:53basistensoren basistensor genau und das
- 9:55setze ich jetzt eben genau in diese
- 9:57Beziehung hier oben für den
- 9:59Spannungstensor
- 10:09ein und diesen Ausdruck der Skalare kann
- 10:13ich
- 10:14zusammenfassen zu den Komponenten meines
- 10:18spannungstensors im gedrehten
- 10:21Koordinatensystem kann man Delta
- 10:24Tilde und erhalte dann für meinen
- 10:27Spannungstensor im drehten
- 10:29Koordinatensystem Tilde die Darstellung
- 10:32σ GMA Delta mal der
- 10:34tensobasis im gedrehten
- 10:37Koordinatensystem im Tilden
- 10:42Koordinatensystem das heißt das ist
- 10:44eigentlich relativ analog zu dem was wir
- 10:46eben für den dreidimensionalen Fall
- 10:47hatten nur dass jetzt eben
- 10:49unsere Komponenten unsere Indizes nicht
- 10:51mehr von 1 bis 3 sondern eben nur von 1
- 10:54bis 2
- 10:55laufen und wenn man dieses jetzt
- 10:58wirklich einmal wirklich konkret
- 11:01auswertet und für die rkomponenten auch
- 11:04wirklich die
- 11:05richtungs cousiniie und die sinusse die
- 11:08sinusausdrücke einsetzt erhalten wir
- 11:10dann eben am Ende wieder die bekannten
- 11:13transformationsbeziehungen die wir auch
- 11:14schon für den dreidimensional gefall
- 11:16fallall gewonnen hatten jetzt eben nur
- 11:18für den zweidimensionalen
- 11:27fallall
- 11:39das heißt wenn Sie ein gegebenen
- 11:42Spannungszustand haben sie haben einen
- 11:44Spannungstensor mit den Komponenten σ1
- 11:471σ 22 und σ2 12 und sie wollen jetzt
- 11:53diesen Spannungstensor oder das
- 11:56Basissystem einfach um einen gewissen
- 11:58Winkel drehen nämlich um den winkel f
- 12:00können Sie mit diesen drei Gleichungen
- 12:02hier
- 12:03direkt die Spannungen im gedrehten
- 12:07Koordinatensystem berechnen und das
- 12:09heißt eigentlich nichts anderes als dass
- 12:11sie jetzt die Spannungen eben in diesem
- 12:15gedrehten Schnitt
- 12:20berechnen alternativ hätte man bei der
- 12:23Herleitung dieser
- 12:25transformationsbeziehung die ich Ihnen
- 12:26gerade gezeigt hatte da sind wir ja von
- 12:28der Formel haben wir die formale
- 12:29Herleitung vorgenommen aus der
- 12:31Definition des drehtensors alternativ
- 12:34hätte man auch diese Beziehung gewinnen
- 12:37können indem man
- 12:38gleichgewichtsbetrachtungen hier an
- 12:40diesem Element vorgenommen hätte das
- 12:43heißt alternativ das können sie mals
- 12:45Übung machen stellen Sie einfach mal das
- 12:47Gleichgewicht auf mit den hier
- 12:50angezeigten Spannungen vergessen Sie
- 12:52dabei nicht dass ein Gleichgewicht nur
- 12:53mit Kräften und nicht mit
- 12:56ähm Spannungen gemacht werden kann das
- 12:59heißt Sie müssen in diesem Fall eben
- 13:01über die Fläche auch integrieren
- 13:03sozusagen das heißt auch die Fläche muss
- 13:05dort reinspielen und so gelange sie
- 13:08genau auf die gleichen
- 13:10transformationsbeziehungen vielleicht
- 13:11auf eine etwas anschau anschaulichen Art
- 13:14und Weise im dreidimensionalen hatten
- 13:16wir uns als nächstes gefragt ob es
- 13:18ausgezeichnete Richtungen gibt in denen
- 13:21die Schubspannungen schwinden und nur
- 13:24Normalspannungen übrig blieben und diese
- 13:26Normalspannungen dann auch extremal
- 13:29wurden das nannten wir die
- 13:30Hauptrichtungen und die hauptspannungen
- 13:33und genau diese gleiche Fragestellung
- 13:34die ist natürlich noch vorhanden wenn
- 13:36wir uns auf den reduzierten
- 13:37zweidimensionalen Raum beziehen das
- 13:39heißt auch hier stellen wir uns jetzt
- 13:40die Frage wie bestimme ich die
- 13:42hauptspannungen und die zugehörigen
- 13:45Hauptrichtungen um diese Hauptspannung
- 13:47zu bestimmen haben wir eigentlich alle
- 13:48Methoden schon kennengelernt konkret
- 13:50haben wir genau zwei Methoden
- 13:51kennengelernt einmal als wir die
- 13:54hauptträgheitsmomente bestimmt hatten
- 13:55haben wir einen Weg kennengelernt und wo
- 13:58wir über die Extremwertaufgabe der
- 14:01transformationsbeziehungen gegangen sind
- 14:03wo wir die transformationsbeziehungen
- 14:06abgeleitet haben und dann eben nach
- 14:08Extrempunkten gesucht haben das war der
- 14:09eine weg und der zweite Weg den haben
- 14:11wir bei den hauptspannungen im
- 14:143D vollzogen das war die Formulierung
- 14:18dieses Problems als
- 14:19Eigenwertproblem ich möchte jetzt hier
- 14:21einmal genau den gleichen Weg verfolgen
- 14:23wir das bei der Ermittlung der
- 14:26hauptträgheitsmomente gemacht haben das
- 14:27heißt auch hier möch ich die
- 14:30transformationsbeziehungen in eine
- 14:32extremwertaaufgabe überführen und wenn
- 14:34wir das gemacht hatten dann gelangten
- 14:36wir am Ende zu dieser Beziehung mit dem
- 14:38Tangens 2 f und diese Beziehung war ja
- 14:41nicht eindeutig weil der Winkel die
- 14:43tangensbeziehung natürlich immer in 90°
- 14:45Abständen in PI halben Abständen
- 14:47sozusagen sich wiederholt und wir haben
- 14:50daraufhin dann eben additionstheoreme
- 14:53verwendet und sind dann zu eindeutigen
- 14:55Winkelbeziehungen gekommen Sinus und
- 14:57Cosinus Beziehung mit den wir eindeutig
- 14:59diesen Winkel um den wir drehen mussten
- 15:01bestimmen konnten und wenn wir das hier
- 15:04bei den hauptspannungen machen würden
- 15:05wir die Beziehungen wie folgt
- 15:15lauten das heißt das ist eigentlich
- 15:17genau die gleiche Beziehung die wir
- 15:19vorhin schon für die
- 15:23hauptträgheitmomente hatten dort war der
- 15:25Winkel F0 bezeichnet dann eben den kel
- 15:28die man drehen muss um in das
- 15:30haupttrekatsystem des Querschnitts zu
- 15:31kommen hier ist es jetzt der Winkel in
- 15:34den ich drehen muss um dann in die
- 15:36hauptspannungsrichtung zu kommen und
- 15:38statt der Flächenträgheitsmomente der JS
- 15:40tauchen hier in diesem Ausdruck jetzt
- 15:42eben die Komponenten des
- 15:44spannungstensors auf und analog ergibt
- 15:47sich das natürlich für die zweite
- 15:49Beziehung die
- 15:57cosinusbeziehung
- 16:00und mit diesen beiden Beziehungen kann
- 16:02ich dann eben direkt meine
- 16:05Winkel meine me diesen Winkel bestimmen
- 16:09der hauptspannungsrichtung und wenn ich
- 16:10diesen Winkel vull diese Beziehungen
- 16:12dann in die transformationsbeziehungen
- 16:14oben einsetze erhalte ich dann direkt
- 16:15meine hauptspannungen wie
- 16:26folgt und das ist die Beziehung bzw die
- 16:30zwei Beziehung weil ich ja ein und Z
- 16:32habe mit den ich dann direkt die
- 16:36Beträge meiner hauptspannungen
- 16:39ausrechnen kann bei einem gegebenen
- 16:43beliebigen
- 16:46Spannungszustand bei der Ermittlung der
- 16:48hauptnormalspannungen war die Frage die
- 16:50ob es einen Winkel gibt den ich schneide
- 16:52wo dann eben diese Normalspannungen
- 16:55maximal bzw extremal wurden es gibt auch
- 16:58eine minimale Spannung und äh die
- 17:02Schubspannungen verschwanden
- 17:04gleichzeitig in diesem Schnitt diese
- 17:07Frage des extremwertes kann ich
- 17:08natürlich auch für die Schubspannungen
- 17:10stellen das heißt ich kann auch nach
- 17:12einem Winkel suchen nach einem
- 17:14Schnittwinkel undter demem die
- 17:16Schubspannungen extremal werden das
- 17:19einzige was ich dabei wissen muss ist
- 17:21dass im gegensat zu den
- 17:23hauptnormalspannungen zu dem Schnitt zu
- 17:25den
- 17:25hauptnormalspannungen beim Schnitt zu
- 17:27den Haupt Schubspannungen die
- 17:30Normalspannungen nicht verschwinden das
- 17:33heißt anders als bei den
- 17:34hauptnmalspannung wo mein σ12 dann eben
- 17:370 war wird das hier im Falle der
- 17:40hauptschubspannungen nicht der Fall sein
- 17:41das heißt σ11 und σ22 werden nicht
- 17:44unbedingt Null sein und auch hier werden
- 17:47wir diese Richtung mit der man unter der
- 17:51der Schub maximal wird über eine
- 17:54extremwertaaufgabe
- 17:56bestimmen die extremwertafgabe bekommen
- 17:59wir aus der
- 18:00transformationsbeziehung der
- 18:02Schubspannungen das heißt wir
- 18:06haben die Beziehung mit der wir eben
- 18:10unsere Schubspannung im gedrehten System
- 18:16ermitteln und diese Bedingung diese
- 18:19transformationsbedingung muss gleich
- 18:20null se das muss extremal sein und wenn
- 18:22ich also diese
- 18:23transformationsbeziehung zur
- 18:25Schubspannung ableite erhalte ich
- 18:26folgenden Ausdruck
- 18:35und auch das konnte ich jetzt wieder
- 18:36freistellen und ich halte die eigentlich
- 18:38schon bekannte
- 18:49tangensbeziehung nur dass in dieser
- 18:51Beziehung jetzt natürlich nicht mehr der
- 18:52Winkel F0 auftauchte das war ja unsere
- 18:56Hauptrichtung sondern der Winkel viel
- 18:59Stern das ist der Winkel der uns die
- 19:01Schubspannungen maximal werden lässt und
- 19:05auch hier haben wir wieder die
- 19:06Problematik dass diese tangensbeziehung
- 19:08natürlich nicht eindeutig ist und ich
- 19:10kann eben entsprechend über die schon
- 19:12bekannten
- 19:13additionstheoreme auch hier zu
- 19:15eindeutigen Beziehung gelangen die dann
- 19:18wie folgt
- 19:27aussehen
- 19:33und mit diesen beiden Beziehungen
- 19:34gelingt es mir
- 19:36eeutig mein Winkel vi Stern zu
- 19:44bestimmen hier ist noch interessant ein
- 19:47Zusammenhang zwischen diesen beiden
- 19:48Richtungen herzustellen das heißt
- 19:50einerseits der Richtung die meine
- 19:52Normalspannungen normal maximal extremal
- 19:55werden ließ und die Schubspannungen
- 19:58verschwinden ließ das war der Winkel F0
- 20:01und dem winkel f Stern der meine
- 20:05hauptchubspannungen ergibt wo die
- 20:06Schubspannungen also extremal
- 20:11werden wenn man sich die beiden
- 20:13beziehungsgleichungen oder die beiden
- 20:14bestimmungsleichungen anguckt erkennt
- 20:17man dabei folgenden
- 20:25Zusammenhang es folgt aus einem
- 20:27einfachen enten
- 20:32Vergleich und das kann ich dann wie
- 20:34folgt zusammenfassen ich bekomme also
- 20:35die Beziehung zwischen dem winkel f
- 20:37Stern der meine Schubspannung extremal
- 20:39werden lässt und dem Winkel F0 wie folgt
- 20:41das stelle ich jetzt nach F Stern frei
- 20:44und
- 20:47sehe der Schnitt der meine
- 20:49Schubspannungen extremal werden lässt
- 20:52dass der einfach
- 20:54um pi4 das sind
- 20:5745° verschoben gegenüber dem Winkel ist
- 21:02der meine hauptnormalspannungen erliebt
- 21:05das was jetzt noch übrig bleibt ist wir
- 21:07kennen jetzt also den Winkel unterdem
- 21:09die Schubspannungen extremal werden
- 21:11jetzt geht es natürlich noch darum diese
- 21:13Schubspannung auch zu
- 21:16berechnen und dazu setze ich jetzt ganz
- 21:18einfach die für vi Stern gewonnene
- 21:21Beziehung in die
- 21:22transformationsgleichung ein und erhalte
- 21:27dann
- 21:33bzw wenn ich
- 21:35eben nicht die Komponenten des gegebenen
- 21:38spannungszustandes des gebenen
- 21:40spannungstensors verwenden werde sondern
- 21:42ich zufällig z.B die hauptpannungen
- 21:44schon kenne kann ich auch alternativ die
- 21:47Schubspannungen erhalten
- 21:53zu und das was ich jetzt als
- 21:55allerletztes noch bestimmen muss ich
- 21:57habe zu gesagt zu dieser Problematik
- 21:59dass die Normalspannungen nicht
- 22:01verschwinden in diesem Schritt das
- 22:03gucken wir uns jetzt einfach auch noch
- 22:04mal an das heißt wir setzen jetzt den
- 22:06Winkel V Stern auch noch in die
- 22:08transformationsbeziehung für die
- 22:10Normalspannungen ein und erhalten dann
- 22:12folgenden
- 22:14Ausdruck das sind jetzt die σ11 und 22
- 22:19Spannungen im Schnitt
- 22:25Stern und die gehen eben aus ein Drehung
- 22:29der des des spannungstensors des
- 22:31gegebenen spannungszustandes um diesen
- 22:33Winkel vi Stern
- 22:39hervor und Sie sehen dass eben dann die
- 22:43Normalspannungen in diesem Schnitt eben
- 22:46nicht
- 22:48verschwinden wir haben uns den Ebenen
- 22:51Spannungszustand angeguckt wo wir gesagt
- 22:54hatten okay wir
- 22:56haben eine Situation vorliegen wo wir
- 22:59sagen dass alle Flächen die senkrecht zu
- 23:03einer Achse liegen die auf einer Ebene
- 23:08steht dass die spannungsfrei sind und
- 23:10wir gelangten so zu dem sogenannten
- 23:12ebenenspannungszustand das heißt ich
- 23:13hätte Spannungen die nur noch in dieser
- 23:1512 Ebene wirkten und genau das Gleiche
- 23:19kann ich jetzt natürlich auch machen
- 23:20dass wenn ich sage okay es soll nicht
- 23:23nur alle Spannungen senkrecht zur
- 23:25dreiachse sondern z.B auch alle
- 23:27Spannungen senkrecht zur
- 23:30zweiachse verschwinden das heißt
- 23:33eigentlich verbleiben dann nur noch
- 23:36Spannungen in Richtung meiner
- 23:40einsachse und dann spreche ich vom
- 23:42sogenannten einachsigen
- 23:45Spannungszustand vom dreidimensionalen
- 23:48Spannungstensor sind wir auf den Ebenen
- 23:50Spannungszustand und jetzt auf den
- 23:52einachsigen Spannungszustand
- 23:55heruntergekommen hier in unserem
- 23:57Beispiel wollen wir jetzt mal definieren
- 24:00dass alle Flächen die senkrcht zu E3 und
- 24:03zuur E2 Achse stehen dass die
- 24:05spannungsfrei sein das ergt dann eben
- 24:07für unsere
- 24:08spannungskomponente
- 24:13folgendes und das gibt uns den
- 24:16einachsigen
- 24:19Spannungszustand und wenn wir das wieder
- 24:22uns im Spannungstensor in den
- 24:24Komponenten des spannungstensors
- 24:25angucken sehen wir folgendes
- 24:36dass alle Komponenten die hinten die
- 24:40Z oder die D stehen haben und natürlich
- 24:43aufgrund der Symmetrie auch vorne stehen
- 24:45haben dass die eben Null sind und das
- 24:49kommt einem Streichen der dritten Spalte
- 24:53und der dritten Zeile und der zwe te und
- 24:58der zweiten Zeile gleich und das was
- 25:01dann übrig bleibt das ist
- 25:07dann unser
- 25:10eindimensionaler
- 25:12Spannungszustand und der
- 25:14Spannungstensor vereinfacht sich in
- 25:16diesem Fall wie
- 25:21folgt es verbleibt nur noch die ein
- 25:26Basis und die Komponente
- 25:34σ1
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