Statik

11B0406

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

Bei der Entwicklung und Konstruktion neuer Maschinen, Fahrzeuge und deren Komponenten muss die Mechanik von Baugruppen und von einzelnen Bauteilen betrachtet werden. Die Statik ist dabei die grundlegende Disziplin der Mechanik und bildet die Basis für weiterführende Untersuchungen hinsichtlich der Festigkeit, der Verformungen und der Kinematik/Kinetik beweglicher Bauteile. Basis aller Festigkeitsberechnungen und Dimensionierungen von Bauteilen sowie deren Lagerung und deren Verbindungselemente, ist die Kenntnis der auf eine Konstruktion bzw. ein Bauteil einwirkenden Belastungen. Die Statik beinhaltet Methoden, um diese systematisch für ebene und r?umliche Beanspruchungen zu ermitteln. Die besondere Bedeutung der Statik für die Auslegung von Systemen wird anhand von verschiedenen praxisnahen Beispielen deutlich. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, für zweidimensionale und einfache dreidimensionale Systeme aus starren K?rpern Freischnitte für das Gesamtsystem, für Teilsysteme sowie für einzelne K?rper zu erstellen und innere und ?u?ere Beanspruchungen zu bestimmen. Sie k?nnen Gleichgewichtsbedingungen aufstellen und die wirkenden Kr?fte und Momente berechnen. Desweiteren k?nnen die  Studierenden ihre Vorgehensweise und ihre Probleml?sungen in formal und inhaltlich angemessener Weise erl?utern und dokumentieren.

1. Grundlegende Begriffe und Axiome der Statik
2. Ebene zentrale Kr?ftesysteme
3. Ebene allgemeine Kr?ftesysteme
4. Einfache dreidimensionale Kr?ftesysteme
5. Bestimmung von Schwerpunkten
6. Schnittgr??enverl?ufe
7. Gleit- und Haftreibung

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Portfolio-Prüfungsleistung

Die Portfolio-Prüfung umfasst 100 Punkte und besteht aus einer zweistündigen Klausur (K2) und einer schriftlichen Arbeitsprobe (APS). Mit der K2 k?nnen maximal 80 Punkte erzielt werden. Die APS wird zweifach angeboten, Studierenden steht frei, an beiden schriftlichen Arbeitsproben teilzunehmen. Es geht dann die am besten bewertete schriftliche Arbeitsprobe mit maximal 20 Punkten in die Bewertung ein.

• Arbeitsprobe (schriftlich): ca 4-6 Aufgaben, zu bearbeiten in 50-70min, zwei semesterbegleitende Termine, beste der beiden Arbeitsproben z?hlt.
• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Basiswissen Mathematik: Algebra, Trigonometrie, Vektorrechnung

Studierende kennen nach Abschluss des Moduls den Stellenwert der Statik innerhalb des Ingenieurwesens und k?nnen diesen beschreiben. Sie k?nnen die Axiome der Statik starrer K?rper nennen und erkl?ren. Sie kennen die unterschiedlichen Belastungsarten technischer Konstruktionen und k?nnen diese benennen und einordnen. Sie kennen den Unterschied zwischen inneren und ?u?eren Beanspruchungen und k?nnen diese erkl?ren. Sie k?nnen die wirkenden Gr??en (Kraft, Moment) und maschinenbauliche Komponenten eines Gesamtsystems (Pendelstütze, Scheibe, Balken) nennen und deren Eigenschaften erl?utern.

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage:

• Lagerungen und Verbindungsstellen von mechanischen Systemen zu identifizieren und zu klassifizieren,
• gr??ere Systeme in Teilsysteme zu zerlegen, 
• Freischnitte von Gesamt- und Teilsystemen zu erstellen,
• punktuell und verteilt angreifende Kr?fte zu unterscheiden und entsprechend zu berücksichtigen,
• basierend auf den Freischnitten für zwei- und für einfache dreidimensionale Systeme die Gleichgewichtsbedingungen aufzustellen und zu l?sen,
• Belastungen von Lagerstellen und Verbindungen zu berechnen,
• Schnittgr??en in Balken zu berechnen und grafisch darzustellen,
• Linien- und Fl?chenschwerpunkte von ebenen K?rpern zu berechnen,
• Reibstellen in mechanischen Systemen zu erkennen und Haft- und Gleitreibung zu unterscheiden und die wirkenden Reibkr?fte zu berechnen,
• Problemstellungen, L?sungswege und L?sungen ingenieurm??ig aufzubereiten und zu dokumentieren.

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, eine maschinenbauliche Konstruktion soweit zu abstrahieren, dass sie für eine mechanische Auslegung mit den gelernten Methoden berechnet werden kann.

Nach Abschluss des Moduls k?nnen die Studierenden die ersten Schritte und Berechnungen durchführen, die für eine festigkeitsm??ige Auslegung einer mechanischen Konstruktion notwendig sind.

Nach Abschluss des Moduls k?nnen die Studierenden Ergebnisse von ausgew?hlten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen und diskutieren.

• Schmidt, Reinhard

• Bahlmann, Norbert
• Richter, Christoph Hermann
• Rosenberger, Sandra
• Schmidt, Reinhard
• Stelzle, Wolfgang
• Wehm?ller, Michael
• Mertens, Tobias
• F?lster, Nils