Musterklausurzum Fach TechnischeMechanik 2 · 2018. 1. 24. · zul = 30N/mm2 ϑ zul = 2.865 G =...

Ident.-nr.: Musterklausur zum Fach Technische Mechanik 2 Prof. Dr. Thomas Pyttel, xx.yy.zzzz Name: Vorname: Mat-nr.: Punkte: Beginnen Sie jede Aufgabe auf einem neuen Blatt! Dauer der Klausur: 90 Minuten. Der Rechengang muß eindeutig zu erkennen sein! Aufgabe 1 l a a δ 1 2 3 Ein masseloser Balken soll an drei St¨ aben auf- geh¨ angt werden. Alle St¨ abe haben den gleichen Elastizit¨ atsmodul E und Querschnitt A. Leider ist Stab 2 um δ zu kurz. Deshalb soll er zur Montage erw¨ armt werden. Geg.: l =0.5 m a =0.5 m E =2.1 · 10 5 N/mm 2 A = 20 mm 2 α th =1.2 · 10 −5 K −1 δ =1 mm Ges.: a) Bestimmen Sie die Termperaturerh¨ ohung ΔT , damit Stab 2 spannungsfrei montiert werden kann. b) Bestimmen Sie die Kraft in Stab 2 nach dem Abk¨ uhlen. Aufgabe 2 M 0 M 0 l d Eine Welle mit kreisf¨ ormigem Querschnitt tr¨ agt zwei Zahnr¨ ader. Am Antrieb und an Abtrieb greift jeweils das Moment M 0 wie eingezeichnet an. Geg.: l = 200 mm M 0 = 100 Nm τ zul = 30 N/mm 2 ϑ zul =2.865 ◦ G =0.808 · 10 5 N/mm 2 Ges.: a) Bestimmen Sie d erf so, dass die zul¨ assige Span- nung τ zul nicht ¨ uberschritten wird. b) Bestimmen Sie d erf so, dass der zul¨ assige Ver- drehwinkel ϑ zul nicht ¨ uberschritten wird.

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Ident.-nr.:

Musterklausur zum Fach Technische Mechanik 2

Prof. Dr. Thomas Pyttel, xx.yy.zzzz

Name: Vorname: Mat-nr.: Punkte:

Beginnen Sie jede Aufgabe auf einem neuen Blatt!

Dauer der Klausur: 90 Minuten. Der Rechengang muß eindeutig zu erkennen sein!

Aufgabe 1

1 2 3

Ein masseloser Balken soll an drei Staben auf-gehangt werden. Alle Stabe haben den gleichenElastizitatsmodul E und Querschnitt A. Leider istStab 2 um δ zu kurz. Deshalb soll er zur Montageerwarmt werden.Geg.:

l = 0.5m a = 0.5m

E = 2.1 · 105 N/mm2 A = 20mm2

αth = 1.2 · 10−5 K−1 δ = 1mm

Ges.:a) Bestimmen Sie die Termperaturerhohung ∆T ,damit Stab 2 spannungsfrei montiert werden kann.b) Bestimmen Sie die Kraft in Stab 2 nach demAbkuhlen.

Aufgabe 2

Eine Welle mit kreisformigem Querschnitt tragtzwei Zahnrader. Am Antrieb und an Abtrieb greiftjeweils das Moment M0 wie eingezeichnet an.Geg.:

l = 200mm M0 = 100Nm

τzul = 30N/mm2 ϑzul = 2.865◦

G = 0.808 · 105N/mm2

Ges.:a) Bestimmen Sie derf so, dass die zulassige Span-nung τzul nicht uberschritten wird.b) Bestimmen Sie derf so, dass der zulassige Ver-drehwinkel ϑzul nicht uberschritten wird.

Aufgabe 3h

Ein durch eine Streckenlast belasteter, abgewinkel-ter Trager ist aus einem quadratischen Hohlprofilgefertigt. Er wird durch eine Streckenlast belastet.Geg.:

q = 10Nmm−1 l = 1000mm

σzul = 160Nmm−2 a = 75mm

Ges.:Bestimmen Sie die Wandstarke h des Hohlprofilsso, dass unter der gegebenen Belastung die zulassi-ge Spannung nicht uberschritten wird.

Aufgabe 4

2a2a

D −D

Eine Aufhangung besteht aus zwei elastischenStaben, welche beiK miteinander gelenkig verbun-den sind. An dieser Stelle ist ein Seil befestigt, anwelchem das Gewicht G hangt.Geg.:

a = 1m, h = 20mm

E = 2.1 · 105 N/mm2

Ges.:Wie groß darf die Gewichtskraft FG von G maxi-mal werden, damit der Stab 2 gerade noch nichtausknickt?