"Was sind die drei Grundregeln der Gestaltung (VL_01)?
Eindeutig, Einfach und Sicher [1]."
"Was beschreibt der C&C²-Ansatz in der Konstruktion (VL_01)?
Den Zusammenhang von Funktion und Gestalt über Wirkflächenpaare (WFP) und Leitstützstrukturen (LSS) [2, 3]."
"Welche Phasen umfasst der Produktentwicklungsprozess nach VDI 2221 (VL_01)?
Planung, Konzept, Entwurf und Ausarbeitung [2, 4]."
"Was ist das Ziel fertigungsgerechter Gestaltung (VL_01)?
Minimierung von Kosten und Aufwand durch Beachtung der Verfahrensgrenzen (z. B. gussgerechte Radien) [5-7]."
"Nennen Sie drei Randbedingungen für die Gestaltung eines Produkts (VL_01)?
Gebrauchseigenschaften, Konstruktionsbudget und Herstellmöglichkeiten [8, 9]."
"Warum sollten Gussbauteile gleichmäßige Wandstärken haben (VL_01)?
Um Materialanhäufungen zu vermeiden, die zu Lunkern oder Rissbildung führen [7]."
"Wie beeinflusst die Stückzahl die Wahl des Fertigungsverfahrens (VL_01)?
Sie bestimmt die Wirtschaftlichkeit (z. B. hohe Werkzeugkosten lohnen nur bei hohen Stückzahlen) [5, 11]."
"Welche Bedeutung hat die Normung für Konstruktionselemente (VL_01)?
Sie ermöglicht Standardisierung, Austauschbarkeit und bewährte Lösungen für wiederkehrende Aufgaben [12, 13]."
"Wie unterscheiden sich qualitative und quantitative Gestaltung (VL_01)?
Qualitativ legt Formen/Anordnungen fest; quantitativ bestimmt exakte Maße und Toleranzen [13, 14]."
"Was ist der funktionale Unterschied zwischen einer Achse und einer Welle (VL_02)?
Achsen stützen nur Kräfte ab, während Wellen zusätzlich Drehmomente übertragen [15, 16]."
"Welche Beanspruchung tritt bei einer umlaufenden Achse auf (VL_02)?
Eine Biegewechselbeanspruchung, da sich die Randfasern bei jeder Umdrehung von Zug zu Druck ändern [17]."
"Warum ist eine zweiseitige Lagerung für Wellen meist günstiger als eine fliegende (VL_02)?
Sie reduziert die maximalen Biegemomente und Verformungen [18]."
"Warum müssen Wellendurchmesser für verschiedene Sitze abgestuft sein (VL_02)?
Um die axiale Montierbarkeit von Lagern und Zahnrädern ohne Beschädigung von Passflächen zu ermöglichen [18, 20]."
"Welche Formänderungen müssen bei Wellen kontrolliert werden (VL_02)?
Durchbiegung, Neigungswinkel an den Lagern und die Verdrehung (Drillung) [21]."
"Was ist die 'kritische Drehzahl' bei Wellen (VL_02)?
Die Drehzahl, bei der Biege- oder Drehschwingungen resonant verstärkt werden und das System schädigen können [22]."
"Welchen Einfluss hat die Stützweite auf das Biegemoment (VL_02)?
Eine geringere Stützweite führt bei gleicher Last zu kleineren Biegemomenten [18]."
"Welche Norm regelt die Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen (VL_02)?
Die DIN 743 [23, 24]."
"Was bewirken Entlastungskerben bei Wellen (VL_02)?
Sie verbessern den Kraftfluss an Querschnittsübergängen und mindern die lokale Kerbwirkung [25, 26]."
"Was ist der Unterschied zwischen Belastung und Beanspruchung (VL_03)?
Belastungen sind äußere Kräfte/Momente; Beanspruchungen sind die im Inneren wirkenden Spannungen [27, 28]."
"Definieren Sie die Normalspannung sigma (VL_03)?
Die auf den Querschnitt bezogene Kraftkomponente senkrecht zur Schnittfläche [29, 30]."
"Was ist eine Vergleichsspannung (VL_03)?
Ein fiktiver einachsiger Spannungswert, der die Wirkung eines mehrachsigen Spannungszustands zusammenfasst [32-34]."
"Wann wird die Normalspannungshypothese (NH) angewendet (VL_03)?
Bei spröden Werkstoffen, die durch Trennbruch versagen [33]."
"Wie berechnet sich die mittlere Schubspannung bei konstanter Verteilung (VL_03)?
Spannung tau = Querkraft Q / Querschnittsfläche A [30]."
"Was ist ein Spannungstensor (VL_03)?
Eine mathematische Darstellung aller Normal- und Schubspannungen an einem Volumenelement [35]."
"Welche Grundbelastungsfälle werden in der Festigkeitslehre unterschieden (VL_03)?
Zug, Druck, Biegung, Torsion und Scherung (Schub) [36, 37]."
"Was sind Hauptspannungen (VL_03)?
Normalspannungen in Ebenen, in denen die Schubspannungen gleich Null sind [33]."
"Wofür wird die Schubspannungshypothese (SH) genutzt (VL_03)?
Zur Bewertung von zähen Werkstoffen, die durch Gleitbruch (Fließen) versagen [38]."
"Was zeigt eine Wöhlerlinie (VL_04)?
Den Zusammenhang zwischen der ertragbaren Spannungsamplitude und der Schwingspielzahl bis zum Bruch [26, 39]."
"Was ist der Unterschied zwischen Zeit- und Dauerfestigkeit (VL_04)?
Zeitfestigkeit gilt für begrenzte Lastwechselzahlen; Dauerfestigkeit wird unendlich lange ertragen [39, 40]."
"Wie beeinflusst die Oberflächenrauheit die Dauerfestigkeit (VL_04)?
Raue Oberflächen wirken wie Mikrokerben und senken die ertragbare dynamische Last [41, 42]."
"Was berücksichtigt der technologische Größenfaktor Kd (VL_04)?
Dass große Bauteile aufgrund des Herstellprozesses oft eine geringere Festigkeit aufweisen als kleine Probestäbe [41]."
"Was ist das Smith-Diagramm (VL_04)?
Ein Schaubild zur Darstellung der Dauerfestigkeit in Abhängigkeit von der Mittelspannung [39]."
"Definieren Sie die Kerbwirkungszahl betak (VL_04)?
Das Verhältnis der Wechselfestigkeit eines ungekerbten Probestabes zu der des realen gekerbten Bauteils [43]."
"Welche Aufgabe hat der Sicherheitsbeiwert S (VL_04)?
Er deckt Unsicherheiten in Lastannahmen, Material und Fertigung ab ($S > 1$) [44, 45]."
"Was ist die Streckgrenze Re (VL_04)?
Die Spannung, ab der ein Werkstoff beginnt, sich dauerhaft plastisch zu verformen [29, 46]."
"Warum ist die Gestaltfestigkeit meist kleiner als die Werkstofffestigkeit (VL_04)?
Wegen schwächender Einflüsse wie Kerben, Bauteilgröße und Oberflächenzustand [41, 47]."
"Nenne eine typische Ursache für einen Dauerbruch (VL_04)?
Werkstoffermüdung durch schwingende Beanspruchung unterhalb der statischen Bruchgrenze [40, 48]."
"Nach welcher Hypothese wird die Vergleichsspannung für zähe Werkstoffe meist berechnet (VL_05)?
Nach der Gestaltänderungsenergiehypothese (GEH) [49, 50]."
"Was beschreibt die Kerbformzahl alphak (VL_05)?
Die theoretische Spannungsüberhöhung im Kerbgrund im Vergleich zur Nennspannung [51, 52]."
"Wann nutzt man die plastische Stützzahl npl (VL_05)?
Beim statischen Nachweis, um das Mittragen tieferer Werkstoffschichten bei Erreichen der Fließgrenze am Rand zu berücksichtigen [53, 54]."
"Welche Mindestsicherheit gegen Fließen (SF) ist bei Stählen üblich (VL_05)?
Werte zwischen 1,2 und 2,0 [55, 56]."
"Wie wirkt sich eine Druck-Mittelspannung auf die Dauerfestigkeit aus (VL_05)?
Sie wirkt sich meist günstig aus und erhöht die ertragbare Spannungsamplitude im Vergleich zu Zug-Mittelspannungen [57, 58]."
"Warum muss die Anisotropie bei der Festigkeitsrechnung beachtet werden (VL_05)?
Weil Werkstoffe je nach Bearbeitungsrichtung (z. B. Walzrichtung) unterschiedliche Festigkeiten besitzen [41, 59]."
"Was ist die Bedingung für einen erfolgreichen Festigkeitsnachweis (VL_05)?
Die vorhandene Vergleichsspannung muss kleiner oder gleich der zulässigen Spannung sein ($\sigma_v \le \sigma_{zul}$) [44, 45, 60]."
"Welche Korrekturfaktoren mindern die Bauteil-Wechselfestigkeit (VL_05)?
Oberflächenfaktor, Größenfaktor und Kerbwirkungsfaktor [41, 43, 61]."
"Wie wird ein mehrachsiger Spannungszustand rechnerisch bewertet (VL_05)?
Durch Überführung in eine einachsige Vergleichsspannung mittels NH, SH oder GEH [50, 62]."
"Welchen Einfluss hat die Temperatur auf die Bauteilfestigkeit (VL_05)?
Höhere Temperaturen senken die statischen Kennwerte und die Dauerfestigkeit ab [53]."
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