Schubspannung

Hallo zusammen,

um eine Aussage über einen auf Torsion beanspruchten Querschnitt zu treffen, benötige ich die zul. Schubspannung tau.

Ich kann sie aber nicht im Roloff/Matek finden. Dort sind nur zul. Schuspannungen für Aluminiumkonstr. und Kranbau.

Ich habe ein Berechnung vor mir liegen, dort wurde mit der Streckgrenze gerechnet.

Was sagt ihr dazu?

Viele Grüße,
Jenny.

Hallo Jenny,

um eine Aussage über einen auf Torsion beanspruchten
Querschnitt zu treffen, benötige ich die zul. Schubspannung
tau.

Ich kann sie aber nicht im Roloff/Matek finden. Dort sind nur
zul. Schuspannungen für Aluminiumkonstr. und Kranbau.

Diese Werte hast Du wohl aus dem Kapitel 3 im R/M Tabellenbuch !

Die Schubspannungswerte findest Du in der Tabelle 1.1 ganz am Anfang
des Tabellenbuches für die entsprechenden Werkstoffe!
Auch sind dort die Werte für Zug-Druck ; Biegung ; und wie gesagt Torsion aufgeführt!

Ich habe ein Berechnung vor mir liegen, dort wurde mit der
Streckgrenze gerechnet.

Was sagt ihr dazu?

Dazu müsste ich mehr über Anwendung, Belastungsart, usw. wissen!

Gruss Wolfgang

Hallo Jenny,

es ist normal und üblich, wenn man gegen das Fliessen unter Schub mit der Streckgrenze dimensioniert. Du darfst aber nicht einfach die Schbspannung mit der Streckgrenze vergleichen, denn dann bist Du nicht mehr konservativ.

Wenn Du unter der Voraussetzung, dass alle anderen Spannungen verschwinden, die Vergleichsspannung nach v. Mieses ausrechnest, dann steht da die Wurzel aus 3*tau, d.h., dass das Fliessen unter reinem Schub bei dem 1/Wurzel(3)-fachen der Streckgrenze auftritt.

Vorsicht: Nicht die Spannungen vergessen, die z.B. aus einer Querkraft infolge der Biegung entstehen, diese müssen auch in das v. Miese-Kriterium mit eingesetzt werden.

Gruß

Ted

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Hallo Wolfgang,

vielen Dank!

Ich möchte ein Schraubendreher mit Innensechskant nachrechnen. Nach Tabelle 1.1 (R/M) müsste ich dann also die Schubspannung für Wechselfestigkeit „tau t W N“ nehmen (Anziehen, Lösen).

Aber was mache ich mal wenn ich den statischen Fall habe? Nehme ich dann die Streckgrenze?

Nach R/M S. 39 (Kap. 3.2) gilt für duktile Werkstoffe ohne ausgeprägte Steckgrenze: sigma_grenz / tau_grenz = 1,73. Könnte ich dann nach diesem Verhältnis den statischen Fall rechnen?

Viele Grüße, Jenny.

Hallo Ted,

Du darfst aber nicht einfach die Schbspannung mit der Streckgrenze
vergleichen,denn dann bist Du nicht mehr konservativ.

Kannst du das bitte näher erläutern? Spielst du auf die drei Hypothesen an?

… v. Mieses

Zu den Mieses-Vergleichspannungen fehlt mir der Hintergrund. Wir haben diese im Studium zwar bei FEM beobachtet, es fehlen aber die Gundlagen.

Ansonsten auch dir vielen Dank!
Viele Grüße Jenny.

Hallo noch einmal Jenny,

unter Wolfgangs Antwort schreibst Du:

„Nach R/M S. 39 (Kap. 3.2) gilt für duktile Werkstoffe ohne ausgeprägte Steckgrenze: sigma_grenz / tau_grenz = 1,73. Könnte ich dann nach diesem Verhältnis den statischen Fall rechnen?“

Die 1.73 sind genau die Wurzel 3 aus meiner Antwort. Kurz zum Hintergrund: Das v. Mieses Kriterium ist ein Modell, welches allgemeine, mehrdimensionale Spannungszustände auf eine Vergleichsspannung abbildet, damit man diese dann mit der Streckgrenze vergleichen kann. Daher darf es nur bei der Fliessbetrachtung, nicht aber beim Bruchversagen angewendet werden. Sind die Normalspannungen alle null, so bleibt nur Wurzel(3*tau^2) = Wurzel(3) * Betrag (Tau) als Vergleichsspannung übrig.

Wenn Du nun reine Torsion hast (wie beim Schraubendreher in guter Näherung), dann kannst Du die Formel mit der 1,73 getrost für statische Betrachtungen nutzen.

Gruß

Ted

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