Hätte nochmal eine Frage zur Aufgabe 1 des Lösungsvorschlags der Altklausur vom WiSe 18/19 ( Aufgabensammlung Teil 2) von Mprof
Es wird ja ein neatives Gesamtbiegemoment vorgegeben, welches man aus dem Momentenverlauf ablesen soll. Allerdings kann meiner Meinung nach das Gesamtbiegemoment nicht negativ sein, da es dafür die Formel Mb,res=sqrt(Mb,y^2+Mb,z^2) gibt, welche immer ein positives Ergebnis hat.
Dies hat dann auch Auswirkungen auf Aufgabe 1.3., wenn die Sicherheit berechnet wird.
Meiner Meinung nach müssen alle Spannungen in der Sicherheitsformel positiv sein, da es unmöglich ist, dass sich an einem Bauteil Biegespannungen und Zug-Druck-Spannungen kompensieren.
Gibt es überhaupt negative Spannungen?
Ein Gesamtbiegemoment kann durchaus negativ sein, da Pythagoras ja nur den Betrag, aber nicht die Richtung einer Hypothenuse berechnet. Dann in die Gleichung für die Nennspannung eingesetzt gibt das eine negative Spannung, was in TM2 ja erlaubt war. Allerdings lernt man in TM2, dass die Biegespannung linear über den Querschnitt verteilt ist, sodass es für jeden negativen Wert auf der anderen Seite der Symmetrieachse zu findenden, positiven Wert gibt. Da die Normalspannung über den Querschnitt konstant ist, und die Torsionsspannung wie auch die Biegespannung am Rand der Welle ihr Maximum hat, findet sich der Punkt der maximalen Vergleichsspannung dort, wo alle alle Spannungen ihren positiven Maximalwert haben, sodass sich nichts kompensiert, sodass beim WFN immer die positiven Nennspannungen einzusetzen sind.
