Ludwig Föppl, Ernst Mönch

Praktische Spannungsoptik

• Broschiertes Buch

Produktbeschreibung

Seitdem Ingenieure die Aufgabe haben, den Festigkeitsnachweis fiir Konstruktionen der Technik zu fuhren, muBten sie immer wieder fest stell en, daB durch Rechnung allein, mit Hilfe der Festigkeitslehre und der Elastizitatstheorie, dieses Ziel oft nicht erreicht werden konnte. Aus diesem Grunde haben sie sich fur die Ermittlung der mechanischen Spannungen in solchen Fallen die mannigfaltigen Methoden der "experi mentellen Spannungsanalyse" geschaffen. Eine der wichtigsten Methoden davon ist die Spannungsoptik. Nun hat es in jungster Zeit den Anschein, als ob die experimentellen Methoden des Festigkeitsnachweises an Bedeutung verlieren konnten, weil der Theorie heute in den Rechenautomaten ein mach tiger Helfer erwachsen ist. In der sogenannten Methode der endlichen Elemente (finite elements) [W]l zerlegt man das zu berechnende Objekt in eine groBe Anzahl von Elementen und laBt die Grundgleichungen der Me chanik fiir jedes Element durch die Rechenmaschine losen. So scheint sich dieAussicht zu eroffnen, daB man in absehbarer Zeit vielleicht jedes Festigkeitsproblem wird rechnen konnen, wenn nur die zur Verfugung stehende Kapazitat der Rechenmaschine eine genugend feine Unter teilung in Elemente zulaBt. Man muB sich daher heute die Frage vor legen, ob die experimentelle Spannungsanalyse ihre bisherige Bedeutung behalten wird.

Produktdetails

• Verlag: Springer / Springer Berlin Heidelberg / Springer, Berlin
• Artikelnr. des Verlages: 978-3-642-52169-0
• 3. Aufl.
• Seitenzahl: 316
• Erscheinungstermin: 13. Juni 2012
• Deutsch
• Abmessung: 235mm x 155mm x 18mm
• Gewicht: 502g
• ISBN-13: 9783642521690
• ISBN-10: 364252169X
• Artikelnr.: 39915829

Inhaltsangabe

Erster Teil: Grundlagen.- 1 Die ebene Spannungsoptik.- 1.1 Der ebene Spannungszustand.- 1.2 Der ebene Formänderungszustand.- 1.3 Die einfache spannungsoptische Apparatur (Das Diffuslicht-Polariskop).- 1.4 Das Polariskop mit Projektionseinrichtung.- 1.5 Die polarisationsoptischen Grundvorgänge.- 1.5.1 Modell im linear polarisierten monochromatischen Licht. Hauptgleichung der Spannungsoptik.- 1.5.2 Weißes Licht.- 1.5.3 Ausschaltung der Isoklinen durch zirkulär polarisiertes Licht.- 1.6 Die Aufnahme und Auswertung des Isochromatenbildes.- 1.7 Ermittlung der Hauptspannungslinien aus den Isoklinen.- 1.8 Modellwerkstoffe und Modellherstellung.- 1.8.1 Übersicht.- 1.8.2 Werkstoffe und Modellherstellung für Isochromatenversuche.- 1.8.3 Sonstige Werkstoffe.- 1.9 Bestimmung von Bruchteilen der Isochromatenordnung.- 1.9.1 Am Rand durch Extrapolieren.- 1.9.2 Durch "Hellfeldbild"(halbe Ordnungen).- 1.9.3 Durch Kompensieren mit Viertelwellenplatte nach Sénarmont.- 1.10 Das Vorzeichen von Randspannungen. "Nagelprobe".- 1.11 Die vollständige Auswertung des ebenen Spannungszustandes durch das Schubspannungsdifferenzverfahren.- 1.12 Momentennullpunkte bei Biegung von Stäben.- 2 Räumliche Spannungsoptik.- 2.1 Die Grundlagen des Einfrierverfahrens.- 2.1.1 Mechanische Grundlagen.- 2.1.2 Optische Grundlagen.- 2.1.3 "Sekundäre Hauptspannungen".- 2.2 Die optische Auswertung der eingefrorenen Spannungen.- 2.2.1 Allgemeines.- 2.2.2 Symmetrieschnitte; Begriff des "Unterschnitts".- 2.2.3 Schnitte senkrecht zur lastfreien Oberfläche im allgemeinen Fall; Schiefe Durchstrahlung.- 2.2.4 Schnitte längs der lastfreien Oberfläche.- 2.3 Der Modellwerkstoff für das Einfrierverfahren.- 2.4 Die Durchführung des Einfrierverfahrens mit Araldit B.- 2.4.1 Die Beherrschung der Randeffekt-Gefahr.- 2.4.2 Herstellung der Modelle.- 2.4.3 Die Belastungsvorrichtungen.- 2.4.4 Der Einfrierversuch mit Eichversuch.- 2.4.5 Das Herausarbeiten der Schnitte.- 3 Das spannungsoptische Laboratorium.- 4 Die Übertragung der Ergebnisse.- 4.1 Strenge, erweiterte und angenäherte Ähnlichkeit.- 4.2 Erweitertes statisches Ähnlichkeitsgesetz für den allgemeinen räumlichen Spannungszustand.- 4.3 Erweitertes statisches Ähnlichkeitsgesetz für den ebenen Spannungszustand.- 4.4 Erweiterte Ähnlichkeitsgesetze für Sonderprobleme.- 4.4.1 Plattenbiegung.- 4.4.2 Schalen.- 4.4.3 Ebene Biegungsprobleme.- 4.5 Die Wahl der Maßstäbe.- 4.6 Abschätzung der Maßstabfehler (Übertragungsfehler).- Zweiter Teil: Besondere Verfahren.- 5 Übersicht über besondere Verfahren der Spannungsoptik.- 5.1 Das Reflexionspolariskop.- 5.2 Das Oberflächenschicht-Verfahren.- 5.2.1 Grundlagen.- 5.2.2 Ausführungsformen.- 5.2.3 Vollständige Auswertung.- 5.2.4 Grenzen der Anwendbarkeit und Genauigkeit.- 5.3 Besondere Verfahren zur vollständigen Auswertung des ebenen Spannungszustandes.- 5.3.1 Ergänzung zum Schubspannungsdifferenz-Verfahren.- 5.3.2 Andere Verfahren, die auf den Isochromaten und Isoklinen aufbauen.- 5.3.3 Das Verfahren der mechanischen Messung der Dickenänderung..- 5.3.4 Interferometrische Verfahren.- 5.3.5 Verfahren der schiefen Durchstrahlung.- 5.3.6 Ergänzung durch die elektrische Analogie.- 5.3.7 Anbohrverfahren.- 5.4 Einige Ergänzungen für die Praxis des Einfrierverfahrens.- 5.4.1 Einfrierverfahren mit kleinen Verformungen: Isochromatenvervielfachung.- 5.4.2 Modelle aus Teilen verschiedenen Elastizitätsmoduls.- 5.4.3 Schrumpf- und Preßverbindungen.- 5.4.4 Einfrieren von Gravitationsbeanspruchungen.- 5.5 Das allgemeine optische Gesetz bei veränderlichem Spannungszustand..- 5.5.1 Poincare-Kugel.- 5.5.2 j-Kreis.- 5.5.3 "Wulff-Netz".- 5.5.4 Kontinuierlich veränderlicher Spannungszustand.- 5.6 Räumliche Spannungsoptik ohne Einfrieren der Spannungen.- 5.6.1 Das Zwischenschichtverfahren.- 5.6.2 Modelle mit eingelagerten Spiegelschichten.- 5.6.3 Untersuchung von Platten.- 5.6.4 Untersuchung von Schalen.- 5.6.5 Das Streulichtverfahren.- 5.7 Dynamische Untersuchungen.- 5.7.1 Zeitlich unveränderliche Zustände durch Zentrifugalkräfte.- 5.7.2 Periodische Vorgänge.- 5.7.3 Nichtstationäre Vorgänge.- 5.8 Spannungsoptik jenseits der Elastizitätsgrenze (Photoplastizität).- 5.8.1 Ebener Spannungszustand.- 5.8.2 Ebener Formänderungszustand.- Dritter Teil: Anwendungen.- 6 Praktische Anwendungen der Spannungsoptik.- 6.1 Spannungen in Fundamenten.- 6.1.1 Versuchsergebnisse.- 6.1.2 Zusammenfassung der Ergebnisse.- 6.2 Plexiglashaube unter äußerem Überdruck.- 6.3 Statische Berechnung eines Stahlbetonrahmens mit Hilfe der Momentennullpunkte.- 6.4 Der Spannungszustand in Zahnrädern.- 6.4.1 Geradverzahnungen.- 6.4.2 Schrägverzahnung.- 6.5 Windscheibe eines Stahlbeton-Skelettbaus.- 6.6 Pfeilerkopfmanschetten bei der Erneuerung der Trisannabrücke.- 6.6.1 Versuch mit monolithischem Modell.- 6.6.2 Versuch unter Annahme eines kleineren E-Moduls im Pfeiler.- 6.7 Untersuchung des Spannungszustandes an einer Staumauer mit Hilfe eines Modells aus Gelatine.- 6.8 Rohrverzweigung unter Innendruck.- 6.9 Der Kraftfluß in einem Dieselmotorkolben.- 6.10 Zungentellerfeder einer Automobilkupplung.- 6.11 Untersuchung von Stahlbetonbauteilen durch bewehrte Modelle.- 6.12 Nachprüfung des St. Venantschen Prinzips mit Hilfe der Spannungsoptik.- 6.13 Elastische Spannungszustände in Körpern mit ebenen Schnitten.- Literatur.- Bücher über Spannungsoptik [a-q].- Bücher über Spannungsanalyse, insbesondere experimentelle, mit Abschnitten über Spannungsoptik [r-x].- Kongreßberichte, Übersichtsartikel, Sammelbände u. ä. über Spannungsoptik [y-ae].- Einzelhinweise [1-193].- Hochschulunterrichtsfilme über Spannungsoptik.- Bildquellen.- Namenverzeichnis.