Festigkeitslehre

Fẹs|tig|keits|leh|re, die <o. Pl.> (Technik):

Lehre von der Bestimmung der Verformungen u. Spannungen, denen Werkstoffe, Bauteile u. Ä. bei Belastung unterliegen.

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Festigkeitslehre,

 

wesentliches Teilgebiet der technischen Mechanik, das sich mit der Aufgabe befasst, für Körper gegebener Gestalt die bei (statischen oder dynamischen) Beanspruchungen auftretenden Verformungen und inneren elastischen Spannungen zu bestimmen. Dies erfolgt entweder rechnerisch (unter Beachtung des elastischen, plastischen oder spröden Verhaltens der Werkstoffe), wobei u. a. das Castigliano-Prinzip, das Prinzip der virtuellen Arbeit, das Maxwell-Mohr-Verfahren sowie heute besonders die Finite-Elemente-Methode angewendet werden, oder durch Messungen am fertigen Bauteil oder an einem ähnlich gestalteten Modell (mithilfe von Dehnungsmessern und Dehnungsmessstreifen, durch röntgenographische und spannungsoptische Verfahren). Die Kenntnis der Spannungsverteilung ist für die Beurteilung der Festigkeit von Werkstücken, Bauteilen u. a. wichtig. Aufgabe der Festigkeitslehre ist es ferner, optimale Werkstoffe und Bauteilabmessungen vorherzusagen sowie die Sicherheit von Bauteilen zu beurteilen.

 

Geschichte:

 

Erste Untersuchungen des Verhaltens belasteter elastischer Körper wurden im 17. Jahrhundert von G. Galilei, R. Hooke und J. Bernoulli durchgeführt, wobei besonders das hookesche Gesetz der Proportionalität von Dehnung und Spannung für die Festigkeitslehre Bedeutung erlangte. L. Euler befasste sich eingehend mit der Theorie der Knickung, L. M. H. Navier begründete die Theorie der Biegung (um 1820) und A. B. de Saint-Venant die Theorie der Torsion. Die durch den Aufschwung der Technik, besonders durch die Verwendung von Stahlkonstruktionen, zunehmend an Bedeutung gewinnende Festigkeitslehre wurde gegen Ende des 19. Jahrhunderts v. a. durch C. von Bach, J. Bauschinger, C. A. Castigliano und F. Grashof gefördert. Die Weiterentwicklung im 20. Jahrhundert zielte v. a. auf eine bessere, Material einsparende Ausnutzung der Werkstoffe.

 

Literatur:

 

E. Pestel u. J. Wittenburg: Techn. Mechanik, Bd. 2: F. (²1981);

 G. Holzmann: Techn. Mechanik, Tl. 3: F. (⁵1983);

 J. Fehling: F. (1986);

 

F. Beitrr. v. L. Issler u. a. (1995, Buch u. Diskette).

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Fẹs|tig|keits|leh|re, die <o. Pl.> (Technik): Lehre von der Bestimmung der Verformungen u. Spannungen, denen Werkstoffe, Bauteile u. Ä. bei Belastung unterliegen.