Prüfungsprotokoll SoSe19

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    • Offizieller Beitrag

    Da ich im bereits im August ein Auslandssemester antrete habe ich einen Sonderprüfungstermin heute für die Leichtbau 1 Prüfung bekommen und wollte ein kurzes Protokoll dazu verfassen.


    Die Prüfungsatmosphäre ist sehr angenehm. Wer Prof. Mittelstedts Vorlesung besucht ist mit seiner Art ja bereits vertraut. Er weist einen am Beginn der Prüfung daraufhin, dass man möglicherweise unterbrochen wird von ihm. Das mache er nur, weil er genug zu der Frage gehört hat und deshalb weiter machen möchte. Die Prüfungsdauer betrug 20 Minuten. Ich dachte eigentlich es wären 30 Minuten angesetzt. Durch die "kurze" Zeit kamen wir auch leider nur zu zwei Themenschwerpunkten in der Prüfung.


    1. Biegedrillknicken

    • Welche Stabilitätsfälle kennen sie (nur aufzählen).
    • Was ist Biegedrillknicken
    • Welche Weggrößen sind wichtig beim Biegedrillknicken
    • Welche DGLs beschreiben das Biegedrillknicken
    • Praktisches Beispiel wie in der Vorlesung. Beliebiger Querschnitt, beidseitig Gabelgelagert. Welche Randbedingungen herrschen?
    • Wie setzt sich die kubische Gleichung zur Bestimmung der Verzweigungslast zusammen? Hier wollte er nicht die genaue Formel wissen, sondern was man daraus ablesen kann und was diese aussagt.
    • Wie kommt man auf diese Gleichung?
    • C-Profil unter zentrischer Druckbelastung. Welche Stabilitätsfälle können auftreten? Aufzeichnen.
    • Warum ist das Biegedrillknicken nach unten, Biegeknicken zur Seite?

    Also insgesamt wurde hier schon sehr ins Detail gegangen und wir haben gefühlt 70% der Prüfung nur übers Biegedrillknicken gesprochen. Bei einigen Fragen war ich auch etwas unsicher oder konnte diese nur teilweise oder gar nicht beantworten. Biegedrillknicken ist ja durchaus das komplexeste Thema in Leichtbau 1 und dementsprechend wurde ich etwas unsicher, weil ich dachte wir sprechen für den Rest der Prüfung über nichts anderes mehr.


    2. Querkraftschub

    • Ein mehrzelliger geschlossener Querschnitt mit Q_z-Belastung wurde aufgezeichnet. Wie gehe ich vor um den Schubfluss zu bestimmen?
    • Wie lautet die Gleichung für den Schubfluss?
    • Wo würden Sie denn Querschnitt schneiden?
    • Verschiebungssprünge treten auf. In welche Richtung?
    • Kompatibilitätsgleichung für mehrzellige Querschnitte
    • Wie setzt sich der Gesamtschubfluss zusammen?
    • C-Profil von oben wieder aufgefasst. Wie sieht der Schubfluss qualitativ aus? Wieso verläuft er wie er verläuft?
    • Wie bestimmt man den Schubmittelpunkt


    Zum Glück kamen am Ende noch einige einfache Fragen dran. Prinzipiell empfand ich die Prüfung doch als ziemlich anspruchsvoll. Über die grundlegenden Themen wurde gar nicht gesprochen (Balkentheorien, Materialgesetze, Strukturelemente. Torsion...) und selbst bei dem Querkraftschub wurde direkt mit dem mehrzelligen geschlossenen Querschnitt begonnen. Man muss durchaus viel Detailwissen mit in die Prüfung nehmen, um hier mit einer sehr guten Note herauszugehen. Die Notenvergabe war dann doch aber sehr fair in meinem Augen und ich habe eine Note erhalten mit der ich zufrieden bin (1.7). Direkt nach der Prüfung habe ich mit einer schlechteren Note gerechnet, weil ich im ersten Frageblock doch einige Fehler und Ungenauigkeiten hatte. Mit den tiefergehenden Fragen geht es Prof. Mittelstedt offensichtlich nicht darum den Studierenden hier was reinzuwürgen.


    Ich kann nur empfehlen die Stabilitätsfälle genau zu beherrschen und auch zu verstehen. Ich habe mich beim Lernen vielleicht zu sehr auf die Grundlagenthemen konzentriert und konnte diese dementsprechend fast schon zu gut. Dann lieber mehr Zeit in die Wölbkrafttorsion, Biegedrillknicken, Kippen und Stabilität investieren. Hier kann man durchaus viele Punkte einsammeln. Wenn man Biegedrillknicken verstanden hat sind Themen wie Materialgesetze und Balkentheorien ja praktisch trivial.

    Ich wurde heute morgen für Leichtbau 1 geprüft. Insgesamt war das Tempo sehr sehr hoch, aber es wurden fast nur Fragen abgefragt, die in irgendwelchen Protokollen schon standen, das heißt mit den Protokollfragen kann man sich wirklich sehr gut vorbereiten. Atmosphäre war sehr nett, wenn er gemerkt hat, dass ich stocke, hat er auch mit Schlagworten geholfen. Es wurde direkt mit Biegedrillknicken angefangen, sind dann zu Querkraftschub, Wölbkrafttorsion und dann zum Schluss noch zu Orthotropie gekommen. Bei dem Tempo und der Schlagzahl an unterschiedlichen Fragen bin ich gegen Ende etwas mehr ins Stocken gekommen ("Gegen Ende haben Sie dann etwas Käse gebaut"), was aber völlig normal ist. Mit dem hohen Tempo checkt er eben, wie gut man es verinnerlicht hat. Benotung war dann trotzdem sehr gut (1.0) und besser als gedacht. WEnn du also beim Tempo halbwegs mithalten kannst und dann wegen dem Tempo ab und an nen Verdreher mal drin hast, wirkt sich das nicht direkt schlecht auf die Note aus, das gehört einfach dazu.


    Biegedrillknicken:

    - Fragen exakt wie im Protokoll von Dusty

    + Zeichnen, wie das Biegedrillknicken in der y-z-Ebene gezeichnet aussieht (beliebigen Querschnitt verdrehen + in y und z Richtung verschieben)


    Querkraftschub:

    - Einzelliger Querschnitt gezeichnet. Wie gehen sie vor um den Schubfluss zu bestimmen?

    - nachgehakt: Was ist Ts0? (Schubfluss am geöffneten Querschnitt durch Qz)

    - Wie berechnen Sie die verschiebung u10?

    - Kompatibilitätsbedingung?

    - Zweite Zelle drangezeichnet: Wie gehen Sie hier vor? (nur ganz grob Kompatibilitätsbedingung hingemalt hat ihm hier gelangt)


    Wölbkrafttorsion:

    - Was ist Wölbkrafttorsion?

    - Was ist das Problem dabei? (Es entstehen Wölnbormalspannungen bei Verwölbungsbehinderung, z.B. Einspannung)

    - Um welchen Punkt würde sich Querschnitt verdrehen, wenn er sich frei verdrehen kann? (Schubmittelpunkt)

    - Wieso wollen wir Wölbkrafttorsion auf Schubmittelpunkt beziehen? (keine Kopplung)

    - Welche Flächenkennwerte spielen bei gesamten Torsionsmoment eine Rolle? (IT und Iww)

    - Wie wird IT bei einem I-Querschnitt berechnet? (summe(1/3*h*t^3))

    - Wie wird Iww berechnet? dann: wie wird wd (Einheitsverwölbung) berechnet? (also über das Integral mit dem orthogonalen Abstand rt)

    - Qualitativ die Verwölbung beim I-Querschnitt hinzeichnen

    - Verwölbt sich der Steg auch? (Nein, kein orthogonaler Abstand zum Schubmittelpunkt)


    Orthotropie:

    - Was ist Orthotropie?

    - Wieviele unabhängige Kennwerte?
    - Was für Ingenieurkonstanten gibt es?

    - Wieso 12 Ingenieurkonstanten und nur 9 unabhängige Kennwerte?

    - Faserlaminatschicht unter Zug zeichnen und sagen, welche Querkontraktionszahl größer ist


    Also meine Empfehlung ist wirklich so viel es geht mit den neueren Protokollen zu lernen und die Fragen, die ihr da immer wieder seht auch wirklich drauf zu haben, weil dann könnt ihr die auch sicher beantworten. Die Grundlagen werden wohl in den letzten Semestern immer weniger abgefragt und es wird direkt mit einem schwierigen Thema wie Biegedrillknicken oder Kippen oder sowas angefangen, also am besten Konzentration mehr auf die schwierigen themen.

    Ich hatte gestern meine Prüfung und kann mich prinzipiell den anderen anschließen. Die Prüfungsatmosphäre ist sehr angenehm, auch wenn das Tempo wirklich sehr hoch ist, sodass man gut vorbereitet sein muss, um mitzuhalten. Aufgrund des hohen Tempos verzeiht Prof. Mittelstedt aber auch kleine Ungenauigkeiten oder Fehler und man kann trotzdem noch eine sehr gute Note erreichen.

    Die Themen und Fragen ähneln bis auf wenige Ausnahmen denen der vorherigen Prüfungsprotokolle, sodass ich bei der Vorbereitung den Schwerpunkt auf die Themen aus den Protokollen setzen würde. Ich habe dann zur Vertiefung zusätzlich die Foliensätze und das Skript genutzt und am Ende eine sehr gute Note erhalten (1.0).

    Die Themen waren bei mir Biegedrillknicken, Querkraftschub, Euler-Bernoulli/Timoshenko und Materialgesetz.


    Biegedrillknicken:

    - Welche Stabilitätsfälle wurden in der Vorlesung behandelt? (Nur aufzählen)

    - Profil ähnlich einem C-Profil wird gezeichnet:

    -> Biegedrillknicken einzeichnen (Verschiebung in y und z-Richtung und Drehung um ϑ)

    -> Um welchen Punkt dreht sich das Profil? Wo liegt dieser ungefähr beim vorliegenden Profil?

    - beidseitig gabelgelagerter Träger unter Druckbelastung:

    -> Herleitung der Formel für F (Randbedingungen, Ansatzfunktionen (Sinus) + eine aufschreiben, Koeffizienten-Determinante gleich 0 zur Vermeidung der trivialen Lösung)

    -> Von welcher Art ist die entstehende Gleichung? (kubisch)

    -> Interpretation der Formel (ohne komplett aufzuschreiben): Kopplungen?, Sonderfälle? (z. B. doppelsymmetrischer Träger (ey=ez=0))

    - C-Profil:

    -> Welche Fälle treten hier auf und wieso? (Fälle aufzeichnen und erklären)


    Querkraftschub:

    - mehrzelliger dünnwandiger Rechteckquerschnitt:

    -> Wie gehe ich vor, um den Schubfluss/die Schubspannung zu berechnen? Allgemeine Formel für den Schubfluss aufschreiben.

    -> Wo genau würden sie den Querschnitt öffnen? Welches Problem tritt auf?

    -> Formel für Verschiebungssprung Δu10 nennen. Zwischen welchen Punkten treten die Verschiebungssprünge auf und in welche Richtung?

    -> Wie berechnet man daraus Ts?

    -> Kompatibilitätsbedingung aufschreiben


    Euler-Bernoulli/Timoshenko:

    - Annahmen Euler-Bernoulli nennen

    - Unterschied zu Annahmen Timoshenko

    - Welcher zusätzlicher Freiheitsgrad tritt bei Timoshenko auf?

    - Spannungen am Timoshenko-Balken nennen

    - Wie verläuft τxz und ist dieser Verlauf sinnvoll?

    - Was unternimmt man, um diesem Problem entgegenzuwirken? Inwiefern beeinflusst der Schubkorrekturfaktor K das Ergebnis?

    - Ab welchem Schritt wird K in die Berechnung miteinbezogen?

    - Wie wird K bestimmt? Formel für die Verzerrungsenergie im Alllgemeinen aufschreiben


    Materialgesetz:

    - Hookesches Gesetz in symbolischer Schreibweise

    - Wie heißt Matrix C?

    - Werden irgendwelche Werte im allgemeinen Fall gleich 0?

    - Wieviele unabhängige Kennwerte hat dieser allgemeine Fall und wie heißt er? (Wichtig: Vollständige Anisotropie, nicht nur Anisotropie)

    - Welche Vereinfachungen kennen sie? Wie entstehen diese? Wieviele unabhängige Kennwerte gibt es? Nennen sie jeweils ein Beispiel.

    - Orthotropie:

    -> Ingenieurkonstanten nennen

    -> Wieso 12 bei 9 unabhängigen Kennwerten?

    -> Wieso unterscheiden sich ν12 und ν21?