Diskussion:Torsion (Mechanik)
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Klicke auf , um ein neues Diskussionsthema zu beginnen.Es ist nicht möglich eine Verschiebung von Querschnittspunkten Bearbeiten
in Längsrichtung (Z-Richtung) der Profiles und die Querschnittsform senkrecht zur Z-Richtung erhalten zu bleiben. Diese 2 Bedingungen können gleichzeitig nicht erfüllt werden.
Vergina 10:05, 15. Feb 2005 (CET)
- Doch mit dem Ansatz der kleinen Verfomungen. Staubi 10:17, 15. Feb 2005 (CET)
Klärung betreff Feststellung, daß die Spannung an der "dicksten" Stelle auftritt Bearbeiten
Hallo, bitte wer kann mir den unter meiner Zeile befindlichen Satz erklären. sigma = F/A im Falle einer Zugspannung kp/cm^2
"Die größte Torsionsschubspannung tritt immer an der dicksten Stelle des Querschnittes auf. Es treten keine Normalspannungen in längsrichtung auf."
Demnach müßte eine Torsionsfeder, wie z.B. die vorderen und rückwertigen Autofedern vom Renault R4 ewig halten, weil sie dünn sind?
Bitte, welcher Maschinenbauer kann hier bzw. im Artikel etwas an Formeln herausarbeiten bzw. eine kleine Tabelle über ein paar Widerstandsmomente in Abhängigkeit von der Form bzw. den Abmessungen. Ein kleines Beispiel bitte.? Wiki würde es danken. Nur Mut! Wir bitten um eine schöne Formelspende!!
Grüße sendet Euch --JohannWalter 06:19, 8. Mai 2005 (CEST)
- Die Formeln sollte man wirklich mal nachliefern. Dass keine so unqualifizierten Beispiele wie mit dem R4 mehr kommen.
Bitte um Einleitung (erl.) Bearbeiten
Hallo, ich bin in Physik bzw Mechanik nicht besonders bewandert, und habe nach dem lesen des Artikels leider immer noch keine Idee, was Torsion ist. Könnte jemand eine kurze auch für den völlig unbedarften Laien verständliche einleitende Begriffserklärung verfassen? Danke! Ich sehe gerade, dass der Artikel "Torsion (Physik)" die gesuchte Erklärung bietet. Es fehlt also nur ein Link auf diese Seite, oder auf die Seite nur "Torsion".(nicht signierter Beitrag von 84.56.218.149 (Diskussion) 01:52, 26. Okt. 2005)
Stellungnahme Bearbeiten
St.Venant'sche Torsion:
Die Aussage "erlaubt eine unbehinderte Verschiebung von Querschnittspunkten in Längsrichtung (Z-Richtung) des Profiles" ist falsch. Vielmehr sind zwei Fälle zu unterscheiden.
a) Wölbfreier Querschnitt: liegt immer dann vor, wenn die Verwindung des Stabes keine Verwölbung, also keine Verschiebung von Querschnittspunkten in Richtung der Stabachse erzeugt. Umgekehrt folgt daraus, dass nach Anbringen einer Wölbbehinderung (z.B. in Form einer starren Kopfplatte) das Verwinden des Querschnitts keine Längsspannungen erzeugt. Dies ist unabhängig von der Torsionsbelastung. Ob sich Querschnittsknoten in Richtung der Stabachse verschieben können, hängt von den übrigen klassischen Verformungzuständen ab (Normalkraft und den Biegezuständen).
b) Querschnitt mit Wölbwiderstand: Auch hier kann es St.Venant'sche Torsion geben (siehe Friemann). Dies ist dann gegeben, wenn auf Grund der Belastung die Verwindung konstant ist. Dann sind zwar Verwölbungen möglich (sofern sie nicht über die Randbedingungen behindert werden), erzeugen allerdings keine Wölbnormalspannungen. Konstante Verwindung bedeutet konstantes Moment und dies beinhaltet das Fehlen einer verteilten oder singulären Torsionsbelastung innerhalb des Stabes.
Hinweis: Bereits vor Jahrzehnten wurde das Koordinatensystem umgestellt. Seither ist x die Stabachse (die Erzeugende), y weist beim Blick auf das positive Schnittufer nach links und z nach unten.
Wölbkrafttorsion: Wie zuvor beschrieben, tritt Wölbkrafttorsion bei Querschnitten mit Wölbwiderstand immer dann auf, wenn die unter b) genannten Bedingungen (für St.Venant'sche Torsion) nicht erfüllt sind. Dies beinhaltet natürlich auch Abschnittsgrenzen mit Änderung des Querschnitts.
Die übliche Analogie zur Wölbkrafttorsion ist der Biegebalken unter Zug-Normalkraft. Das kann man auch so beschreiben... Hilfreich wäre die Angabe der Dgln. Dann ist auch die Analogie zum Balkern verständlicher.
Drillung ist hier der falsche Begriff. Man spricht zwar von Drillwiderstand, die Änderung der Verdrehung der Stabachse wird üblicherweise als Verwindung bezeichnet.
Verwindung (Trassierung) Bearbeiten
Verdrehung des Gleisrostes um die Gleisachse bei der Bahn oder um die Straßenachse bei der Straße. Oder: Verwindung ist die Änderung der gegenseitigen Höhenlage auf eine bestimmte Basislänge.
Verwindung durch einseitigen Längshöhenfehler
Trassierte Verwindung durch Herstellung einer Überhöhungsrampe.
Die Gefahr der Entgleisung bei fehlerhafter Verwindung wird bei herabgesetzter Geschwindigkeit im allgemeinem begünstigt; entlastetes Rad kann längere Zeit ohne Spurführung sein. Im Gleisbogen wirkt die Hangabtriebskraft und die Radkraftverlagerung ungünstig auf das entlastete Rad im Innenstrang.
Verwindung in der Linienführung:
In einer Überhöhungsrampe liegen die Achsen eines Fahrzeuges windschief. Das vordere Rad auf der Seite der Überhöhung (Außenstrang) wird hierbei bei der Einfahrt am stärksten angehoben, es wird also am stärksten belastet. Durch das Anheben des Rades wird zwangsläufig auch das Gegenrad (hintere Rad auf der nicht überhöhten Seite, Innenstrang) stärker belastet, während die verbleibenden Räder entlastet werden. Bei zu steilen Rampen können sich die entlasteten Räder sogar von den Schienen abheben, da sich das Fahrzeug nur bis zu einer bestimmten Grenze verdreht (verwindet). Bei der Ausfahrt aus der Überhöhungsrampe wird das hintere Rad auf der überhöhten Seite (Außenstrang) am stärksten entlastet. Die maßgebenden Grenzwerte der Gleisverwindung sind vom Gleisbogenradius r, der Überhöhung u des Gleises und der Basislänge der Verwindungsmessung abhängig. siehe auch Anrampungsneigung
Die Gefahr der Entgleisung bei fehlerhafter Verwindung wird bei herabgesetzter Geschwindigkeit im allgemeinem begünstigt; entlastetes Rad kann längere Zeit ohne Spurführung sein. Im Gleisbogen wirkt die Hangabtriebskraft und die Radkraftverlagerung ungünstig auf das entlastete Rad im Innenstrang.
Vw [‰] = (Überhöhungsdifferenz : Basislänge) x 1000‰
81.200.198.20 10:37, 11. Mai 2012 (CEST)
Unschlüssigkeit? (erl.) Bearbeiten
Im Abschnitt der St.-Venant'schen Torsion gilt diese Theorie als erfüllt, wenn sich die Querschnitt ungehindert verwölben können. Das träfe dann also auf nicht-wölbfreie Querschnitte zu, denn wölbfreie verwölben sich ja sowieso nicht. Im Abschnitt der Wölbkrafttorsion heißt es dann, dass diese auftritt, "wenn kein wölbfreier Querschnitt vorliegt". Ja was denn nun?Rindbetrachter (Diskussion) 18:56, 11. Dez. 2016 (CET)
- @Alva2004, JoKalliauer: Einer von euch beiden kann das sicher fundierter beantworten als ich. Und das vermutlich auch. --DWI (Diskussion) 13:29, 12. Dez. 2016 (CET)
- @Rindbetrachter:
- Torsion ist nicht mein Lieblingskapitel und bei den Begriffen bin ich immer Verwirrt:
- Soweit mein Verständis:
- St.-Venant'schen Torsion gilt dann, wenn
- keinerlei Verwölbung verhindert wird, dass trifft dann zu, wenn
- der Querschnitt Wölbfrei ist
- der Stab so lange ist, dass, an der betrachteten Stelle, eventuelle Einspannungen abgeklungen sind
- Wenn mit einer Gabellagerung gehalten wird, weil sich hier der Querschnitt frei verwölben kann.
- Eine kurze Suche hat mir einige Anschauliche Bilder gezeigt: http://www.uni-magdeburg.de/ifme/l-festigkeit/pdf/ab_torsion.pdf
Nun, dann ist es ja genau richtig, dass wir das hier in der Diskussion abhalten und uns nicht dazu hinreißen lassen, gleich Einträge vorzunehmen, denn auch ich will mir diese Sicherheit nicht garantieren. Dem zweiten Punkt kann ich nicht zustimmen und auch der Begriff "abklingen" ist nicht ingenieursmäßig. Die jeweiligen Summanden primäre und sekundäre Torsion ergeben an jeder Stelle x das Torsionsmoment (wenn es denn konstant ist). Dahinter steckt die Differentialgleichung für jeden Anteil, also ist meines Erachtens nach auch nach 10m noch die Einspannung am Endauflager darin enthalten, wenn auch betragsmäßig geringer. Ich denke, ich werde mich demnächst nochmal dazu äußern.Rindbetrachter (Diskussion) 19:11, 12. Dez. 2016 (CET)
- @Rindbetrachter: Ingenieurmäßig ist für mich eine clevere Methode mit komplexen Dingen umzugehen. Wenn Spannungsanteile unter 1‰ abgesunken sind, ist es für mich klever diese Spannungsanteile zu vernachlässigen, insbesondere da die Belastung und die Beanspruchbarkeit im Allgemeinen nicht so genau bestimmt werden können. Die Sicherheit zwischen den Erwartungswerten der Beanspruchung und den Erwartungswerten der Belastung ist im Bauingenieurwesen meistens ein Faktor von größer 3.
- Wenn man ein Nachweis eine Ausnutzung von 102% hat, wird der in praktisch jeden Ingenieurbüro auf 100% gerundet. So überkorrekt viele Vortragende an der Uni auch sein mögen, hab ich an der University of Glasgow einer renommierte Universität (renommierter als alle Österreichischen) von einem Vortragenden gehört, dass er ein Nachweis noch immer erfüllt sieht, wenn es um 1% mehr hat, aber bei 10% Überbeanspruchung der Nachweis klar nicht mehr erfüllt ist.
- — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 15:36, 13. Dez. 2016 (CET)
Nun, auf Promillewerte brauchen wir uns nicht verständigen, das ist natürlich vernachlässigbar. Was den zweiten Absatz angeht: dass im Ingenieurbüro da gerne mal gerundet wird, kann ich nachvollziehen, schließlich hat man wirtschaftliche Vorgaben zu erfüllen. Dass es in "praktisch jedem" passiert, möchte ich nicht bestätigen oder pauschalisieren. Da lässt man gerne auch mal Luft nach oben, um Reserven für spätere Nutzungsänderungen oder spontane Wünsche des Bauherren zu lassen. Die 1,0 ist nicht umsonst die 1,0. Irgendwo muss eben Schluss sein und das ist nicht Ermessenssache, sondern festgelegt: ab 100% ist Schluss und das wird auch spätestens der Prüfingenieur dann auch so verlangen. Wenn das nun ein Vortragender irgendwo sagt, ist das natürlich seine Handhabung und sollte nicht als Norm angesehen werden, denn diese sagt 1,0. Hat ja aber nun nichts mit unserem eigentlichen Thema zu tun. Ja, das sekundäre Torsionsmoment folgt dem Verlauf der Differenzialgleichung und wird zum freien Ende kleiner, der Nachweis ist allerdings sowieso an der Stelle mit der größten Spannung zu führen.(nicht signierter Beitrag von Rindbetrachter (Diskussion | Beiträge) 21:42, 19. Dez. 2016)
- Ein Rundungsfehler von 5% kann einen Prüfingenieur kaum auffallen. Ein Prüfingenieur muss andere Methoden/Softwareprodukte verwenden, als der Ernstingenieur, also und da hat jede Theorie andere Effekte die sie berücksichtigen andere Annahmen dahinter, da kann schnell mal ein paar Prozentpunkte daneben sein. Außerdem wo wird heutzutage ein Prüfingenieur eingesetzt, nur bei sehr komplexen Aufgaben oder dort wo ein Schaden Entsteht. Bei Ersteren sind die Methoden so komplex, dass das Händisch i.d.R. nicht mehr sinnvoll nachrechenbar, sondern nur auf Plausibilität abschätzbar ist und bei zweiteren sind ein Fehler von 10% auch schon wurscht, weil da muss was gröber schief gelaufen sein, oder viele kleine Effekte sich aufaddiert haben.
- — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 13:41, 24. Dez. 2016 (CET)
Kann ihm tatsächlich auffallen, da er ja die Statik vom Tragwerksplaner vor sich zu liegen hat. Software sollte (ob die untere Baufaufsichtsbehörde wirklich „muss“ verlangt, weiß ich nicht, glaube ich aber nicht und feststellen kann sie es sowieso nicht, da die Vergleichsrechnungen das Haus nicht verlassen) er nicht die gleiche verwenden, ja, wenns um alternative „Methoden“ geht, wird das ganze schon etwas eng. Wenn die Norm nur eine listet, dann werde ich nicht das Rad neu erfinden. Was die Erfordernis eines Prüfingenieurs betrifft, kann ich nur für mein Bundesland sprechen und Aufträge gibt es da genug. Bei einem abweichendem Punkt im Kriterienkatalog wird dann schon geprüft. Übrigens muss nichts abgeschätzt werden, wenn darauf bestanden wird, dass der Rechenweg ersichtlich ist. Wir driften natürlich ganz schön vom Thema ab, ich hoffe also, dass das nicht schlimm ist.Rindbetrachter (Diskussion) 22:27, 30. Dez. 2016 (CET)
Schlechtes Foto der 'Torsion eines Winkeleisens' Bearbeiten
Das Foto von der 'Torsion eines Winkeleisens' finde ich unglücklich, weil das Eisen oben nur an einem Schenkel verschweißt ist und daher die Torsionskraft unvollständig ansetzt. Daher auch die leicht gegenläufige Krümmung des oben freistehenden Schenkels. --2001:9E8:62F1:DA00:D199:D0AF:683B:6FB6 10:25, 1. Apr. 2022 (CEST)