Musterklausur Betriebsfestigkeit

BF, Prof. Dr.-Ing. U. Jung1/3Musterklausur BetriebsfestigkeitName, VornameMatrikel-Nr.Hilfsmittel: eigene Notizen (1xA4 handgeschrieben)Aufgabe 1 (3 Punkte):Markieren und benennen Siedie verschiedenen Bereicheder gezeigten Bruchfläche.Welche Beanspruchungsartlag hier vor?Aufgabe 2 (5 Punkte):Personenaufzüge sind an Stahlseilen aufgehängt, die unterschiedliche Beanspruchungenertragen müssen. Ordnen Sie die unten aufgezählten Beanspruchungen der gezeigtenSystematik zu (dazu Zahlen in Kreise eintragen).GrundbeanspruchungZusatzbeanspruchungkonstantquasistatischveränderlichaus Einzelereignissenaus SchwingungsvorgängensystembedingtumweltbedingtBeanspruchung durch:(1) Gewicht der Fahrgäste, (2) Unwucht der Seilrolle, (3) Eigengewicht der Kabine,(4) Luftströmung im Fahrstuhlschacht, (5) Anfahren/Bremsen

BF, Prof. Dr.-Ing. U. Jung2/3Aufgabe 3 (10 Punkte):Mit Zählverfahren können Last-Zeitreihen als Last-Kollektive kompakt dargestelltwerden. Skizzieren Sie für die dargestellte Last-Zeitreihe das Level-Crossing-Kollektivim vorbereiteten Diagramm.Spannung in MPa50403020100-10-20-30-40-50ZeitSpannung in MPa1 2 3 4 5 6 7 8 9HäufigkeitErmitteln Sie für dieselbe Last-Zeitreihe jetzt die Rainflow-Matrix.(Achsenbeschriftungen nicht vergessen!)Spannung in MPa50403020100-10-20-30-40-50ZeitWelche Informationen gehen verloren- beim Level-Crossing-Kollektiv?- beim Range-Pair-Kollektiv?- bei der Rainflow-Matrix?

BF, Prof. Dr.-Ing. U. Jung3/3Aufgabe 4 (6 Punkte):Skizzieren Sie die Abhängigkeit der Schwingfestigkeit von den aufgeführtenEinflussfaktoren. Ergänzen Sie gegebenenfalls um geeignete Parameter.SchwingfestigkeitSchwingfestigkeitZugfestigkeitBauteildurchmesserSchwingfestigkeitSchwingfestigkeitRT Temp.MittelspannungAufgabe 5 (6 Punkte):Berechnen Sie die Teilschädigungen d i und skizzieren Sie die Schädigungsfunktion.Wie hoch ist die Gesamtschädigung D?s a [MPa]300 d 300 =d 50 =250200150100d 250 =d 200 =d 150 =d 100 =50010 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 ND=