Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, fundamentale Konzepte der Kontinuumsmechanik und Festigkeitslehre zu erklären und dementsprechend theoretische Zusammenhänge zwischen wesentlichen physikalischen Größen herzuleiten. Insbesondere können die Studierenden - nach Einführung von Volumen- und Oberflächenkraftdichten - aus der Integraldarstellung des Gleichgewichts der Kräfte in einem kontinuierlichen Körper die folgenden Gesetze ableiten: Das Schnittprinzip, den Cauchyschen Fundamentalsatz (Tetraederlemma) mit dem symmetrischen Spannungstensor, sowie die lokalen Gleichgewichtsbedingungen. Die Bedeutung von Hauptspannungen und Normal- wie Schubspannungen auf beliebig gelegenen Flächenelementen können die Studierenden anhand der Mohrschen Kreise erklären, ebenso wie die Rolle, welche diese Größen und Spannungsinvarianten im Allgemeinen bei der Entwicklung von Festigkeitskriterien spielen. Im diesem Zusammenhang können sie die Anwendungsbereiche der Kriterien nach von Mises, Drucker-Prager, Rankine, Tresca, Mohr-Coulomb, sowie eines ebenen anisotropen Festigkeitskriteriums erklären. Die Studierenden kennen die Konzepte der Referenz- und Momentanlage und können aus diesen Lagen Verschiebungsgradiententensoren und Verzerrungstensoren (Green-Lagrange, linearisierte Form) herleiten; mittels Arbeits- und Leistungsprinzipien können sie die linearisierten Verzerrungstensoren mit Spannungstensoren verknüpfen (elastische Energie, Symmetrie von Elastizitätstensoren). Des weiteren können sie mittels des Prinzips der virtuellen Leistungen aus der 3D Kontinuumstheorie verschiedene Stabtheorien (Dehnung, Biegung, Torsion, Knicken) herleiten, und so Zusammenhänge zwischen Spannugen und Spannungsresultanten (Normalkräfte, Querkräfte, Momente) herstellen. Überdies können die Studierenden numerische Aufgaben zu den obengenannten Konzepten lösen.

Gleichgewicht am Kontinuum; Spannungstensor; Festigkeitskriterien; Deformation des Kontinuums; Verzerrungstensor; Arbeit;  Energie; Elastizität; Prinzip der virtuellen Leistungen; lsotropie-Anisotropie-Orthotropie; Theorie der Dehnstäbe; Theorie der Fachwerke; Theorie schlanker Biegestäbe; Theorie der Torsionsstäbe; Theorie der Knickstäbe

Vorträge zu den Vorlesungsinhalten; Vorlage eines Volltextskriptums mit Formeln und Beispielen.

Die Festigkeitslehre Vorlesung wird in Präsenz abgehalten, als zusätzliches Angebot werden die Vorlesungseinheiten bis auf Widerruf ebenfalls mittels LectureTube als Livestream übertragen.

Die erste Vorlesung inklusive einer Vorbesprechung findet am Mittwoch, dem 02. Oktober 2024 von 13:15 Uhr bis 14:45 Uhr statt.
Außerdem gibt es zusätzliche Vorlesungen am Mittwoch, dem 02. Oktober 2024 von 15:15 Uhr bis 16:45 Uhr (anstelle der Übung), sowie am Donnerstag, dem 03. Oktober 2024 von 15:15 Uhr bis 16:45 Uhr (anstelle der Übung).

Nähere Infos zum Ablauf können dem unter Unterlagen bereitgestellten Terminkalender entnommen werden.
Bei Fragen zum Ablauf der LVA wenden Sie sich an N. Gjini, S. Manhartseder oder L. Pircher. Kontakt: https://www.tuwien.at/cee/imws/fest/team

Zugangspasswort TUWEL-Kurs: fest

Schriftliche und mündliche Prüfung in Präsenz.

Ein Antritt zur mündlichen Prüfung ist erst nach erfolgreicher Absolvierung der schriftlichen Prüfung möglich. Getrennte Anmeldung via TISS erforderlich.

Unterlagen werden online im TUWEL zur Verfügung gestellt.

Ergänzende Literatur:

Mang, H.A., und Hofstetter, G.: Festigkeitslehre, Springer

Kenntnis der Inhalte aus den Lehrveranstaltungen Mathematik 1 und 2, sowie Baumechanik und Mechanik 1 empfehlenswert.