Grundlagen

Eulersche Knickfälle

Produkte

Cauchy

Differentialrechnung 

Lineare Abbildungen

Taylorreihe/Taylorpolynom

Konvergenz rekursiver nichtmonotoner Zahlenfolgen

dualraum

Jordan Normal FOrm

Körperaxiomen

intr

leerlaufspannung

Integrale 

Totale Differenzierbarkeit

Mittelwertsatz

Mathe I

euklidischer Algorithmus

Brückenschaltung

Lineare Algebra 

QR-Zerlegung

Cholesky-Zerlegung

Stützmpment

Simplex Algorithmus

Optimierung in mehreren Variablen + Envelop Theorem 

Exterma Untersuchung

Basiswechselmatrix

Differenzenverstärker

übertragungsfunktion

Darstellungsmatrizen in neuer Basis darstellen

Basis wechsel, Transformationsmatrizen

Monotieverhalten

Cauchy-Produktformel

physik

elastischer stoss

lösbarkeit einer Matrix

kinematik

impuls

kugelkoordinaten une zylinderkoordinaten 

Matrix

Integralgleichung

kettenregel

Lösbarkeit einer Matrix

Glechgewicht

Schiefe Ebene

Cauchy Verdichtungssatz 

Schaltvorgänge

Singulärwertzerlegung

Spann

Lineares Gleichungssystem

spannung

Basis bestimmen

Fourier-Reihen

Unterschied In/Homogen

Gruppen

lineare abbildung 

quadratische ergänzung

basis 

Bild & Urbild

Zweigstromanalyse

Transistor als Thermometer

Investment

Teilfolgen

Epsilon Delta Kriterium

prinzip der virtuellen verrückung 

Linear Kombination

Cholesky Zerlegung

Polynomfunktionen beschreiben

Teilchenphysik und Festkörperphysik

test

Regel von de L'Hopital

KRAFT

Grenzwert Funktion 

Folgenkriterium

ϵ-δ Kriterium 

Beweis Stetigkeit 

Basiswechselsatz

Vorderrad fahradgabel lagerkräfte berechnen 

Spannungsregelung

Test

Induktion 

Jordan-Normalform

Inverse einer Matrix

Gleichmäßige Stetigkeit

addition

Stationäre Stoffübertragung

komplexe Ungleichungen 

Rekursive Folgen

Exponentialreihe

restglied

Newton Verfahren

Randwertaufgabe

Numerische Integration: Trapez- und Simpsonregel

dualräume

Dualraum

Vorlesung Technische Mechanik

<p>Balken <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" C E " style="vertical-align: -0.05ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.448ex" height="1.645ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -705 1524 727" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-3996-TEX-I-1D436" d="M50 252Q50 367 117 473T286 641T490 704Q580 704 633 653Q642 643 648 636T656 626L657 623Q660 623 684 649Q691 655 699 663T715 679T725 690L740 705H746Q760 705 760 698Q760 694 728 561Q692 422 692 421Q690 416 687 415T669 413H653Q647 419 647 422Q647 423 648 429T650 449T651 481Q651 552 619 605T510 659Q484 659 454 652T382 628T299 572T226 479Q194 422 175 346T156 222Q156 108 232 58Q280 24 350 24Q441 24 512 92T606 240Q610 253 612 255T628 257Q648 257 648 248Q648 243 647 239Q618 132 523 55T319 -22Q206 -22 128 53T50 252Z"></path><path id="MJX-3996-TEX-I-1D438" d="M492 213Q472 213 472 226Q472 230 477 250T482 285Q482 316 461 323T364 330H312Q311 328 277 192T243 52Q243 48 254 48T334 46Q428 46 458 48T518 61Q567 77 599 117T670 248Q680 270 683 272Q690 274 698 274Q718 274 718 261Q613 7 608 2Q605 0 322 0H133Q31 0 31 11Q31 13 34 25Q38 41 42 43T65 46Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q146 66 215 342T285 622Q285 629 281 629Q273 632 228 634H197Q191 640 191 642T193 659Q197 676 203 680H757Q764 676 764 669Q764 664 751 557T737 447Q735 440 717 440H705Q698 445 698 453L701 476Q704 500 704 528Q704 558 697 578T678 609T643 625T596 632T532 634H485Q397 633 392 631Q388 629 386 622Q385 619 355 499T324 377Q347 376 372 376H398Q464 376 489 391T534 472Q538 488 540 490T557 493Q562 493 565 493T570 492T572 491T574 487T577 483L544 351Q511 218 508 216Q505 213 492 213Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D436" xlink:href="#MJX-3996-TEX-I-1D436"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(760,0)"><use data-c="1D438" xlink:href="#MJX-3996-TEX-I-1D438"></use></g></g></g></svg></mjx-container></p>


<p><strong>Lastfall \( 1: q_{0} \)</strong></p>


<p><strong>Lastfall <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" 1: q_{0} " style="vertical-align: -0.439ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.014ex" height="1.946ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2216.1 860" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-3997-TEX-N-31" d="M213 578L200 573Q186 568 160 563T102 556H83V602H102Q149 604 189 617T245 641T273 663Q275 666 285 666Q294 666 302 660V361L303 61Q310 54 315 52T339 48T401 46H427V0H416Q395 3 257 3Q121 3 100 0H88V46H114Q136 46 152 46T177 47T193 50T201 52T207 57T213 61V578Z"></path><path id="MJX-3997-TEX-N-3A" d="M78 370Q78 394 95 412T138 430Q162 430 180 414T199 371Q199 346 182 328T139 310T96 327T78 370ZM78 60Q78 84 95 102T138 120Q162 120 180 104T199 61Q199 36 182 18T139 0T96 17T78 60Z"></path><path id="MJX-3997-TEX-I-1D45E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q340 441 372 389Q373 390 377 395T388 406T404 418Q438 442 450 442Q454 442 457 439T460 434Q460 425 391 149Q320 -135 320 -139Q320 -147 365 -148H390Q396 -156 396 -157T393 -175Q389 -188 383 -194H370Q339 -192 262 -192Q234 -192 211 -192T174 -192T157 -193Q143 -193 143 -185Q143 -182 145 -170Q149 -154 152 -151T172 -148Q220 -148 230 -141Q238 -136 258 -53T279 32Q279 33 272 29Q224 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-3997-TEX-N-30" d="M96 585Q152 666 249 666Q297 666 345 640T423 548Q460 465 460 320Q460 165 417 83Q397 41 362 16T301 -15T250 -22Q224 -22 198 -16T137 16T82 83Q39 165 39 320Q39 494 96 585ZM321 597Q291 629 250 629Q208 629 178 597Q153 571 145 525T137 333Q137 175 145 125T181 46Q209 16 250 16Q290 16 318 46Q347 76 354 130T362 333Q362 478 354 524T321 597Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mn"><use data-c="31" xlink:href="#MJX-3997-TEX-N-31"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(777.8,0)"><use data-c="3A" xlink:href="#MJX-3997-TEX-N-3A"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1333.6,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-3997-TEX-I-1D45E"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(479,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mn"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-3997-TEX-N-30"></use></g></g></g></g></g></svg></mjx-container></strong></p>


<p>\[<br />\begin{aligned}<br />w_{1}^{C E}\left(x_{1}\right)&amp;=\frac{q_{0}(3 a)^{4}}{24 E I_{y}}\left[\left(\frac{x_{1}}{3 a}\right)^{4}-2\left(\frac{x_{1}}{3 a}\right)^{3}+\frac{x_{1}}{3 a}\right] \\<br />&amp;=\frac{q_{0} a^{4}}{24 E I_{y}}\left[\left(\frac{x_{1}}{a}\right)^{4}-6\left(\frac{x_{1}}{a}\right)^{3}+27 \frac{x_{1}}{a}\right] \\\\<br />w_{D 1}&amp;=w_{1}^{C E}(2 a) \\<br />&amp;=\frac{q_{0} a^{4}}{24 E I_{y}}(16-6 \cdot 8+27 \cdot 2) \\<br />&amp;=\frac{11}{12} \frac{q_{0} a^{4}}{E I_{y}}<br />\end{aligned}<br />\]</p>


<p><strong>Lastfall \( 2: N_{B D} \)</strong></p>


<p><strong>Lastfall <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" 2: N_{B D} " style="vertical-align: -0.339ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="7.56ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 3341.7 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-3999-TEX-N-32" d="M109 429Q82 429 66 447T50 491Q50 562 103 614T235 666Q326 666 387 610T449 465Q449 422 429 383T381 315T301 241Q265 210 201 149L142 93L218 92Q375 92 385 97Q392 99 409 186V189H449V186Q448 183 436 95T421 3V0H50V19V31Q50 38 56 46T86 81Q115 113 136 137Q145 147 170 174T204 211T233 244T261 278T284 308T305 340T320 369T333 401T340 431T343 464Q343 527 309 573T212 619Q179 619 154 602T119 569T109 550Q109 549 114 549Q132 549 151 535T170 489Q170 464 154 447T109 429Z"></path><path id="MJX-3999-TEX-N-3A" d="M78 370Q78 394 95 412T138 430Q162 430 180 414T199 371Q199 346 182 328T139 310T96 327T78 370ZM78 60Q78 84 95 102T138 120Q162 120 180 104T199 61Q199 36 182 18T139 0T96 17T78 60Z"></path><path id="MJX-3999-TEX-I-1D441" d="M234 637Q231 637 226 637Q201 637 196 638T191 649Q191 676 202 682Q204 683 299 683Q376 683 387 683T401 677Q612 181 616 168L670 381Q723 592 723 606Q723 633 659 637Q635 637 635 648Q635 650 637 660Q641 676 643 679T653 683Q656 683 684 682T767 680Q817 680 843 681T873 682Q888 682 888 672Q888 650 880 642Q878 637 858 637Q787 633 769 597L620 7Q618 0 599 0Q585 0 582 2Q579 5 453 305L326 604L261 344Q196 88 196 79Q201 46 268 46H278Q284 41 284 38T282 19Q278 6 272 0H259Q228 2 151 2Q123 2 100 2T63 2T46 1Q31 1 31 10Q31 14 34 26T39 40Q41 46 62 46Q130 49 150 85Q154 91 221 362L289 634Q287 635 234 637Z"></path><path id="MJX-3999-TEX-I-1D435" d="M231 637Q204 637 199 638T194 649Q194 676 205 682Q206 683 335 683Q594 683 608 681Q671 671 713 636T756 544Q756 480 698 429T565 360L555 357Q619 348 660 311T702 219Q702 146 630 78T453 1Q446 0 242 0Q42 0 39 2Q35 5 35 10Q35 17 37 24Q42 43 47 45Q51 46 62 46H68Q95 46 128 49Q142 52 147 61Q150 65 219 339T288 628Q288 635 231 637ZM649 544Q649 574 634 600T585 634Q578 636 493 637Q473 637 451 637T416 636H403Q388 635 384 626Q382 622 352 506Q352 503 351 500L320 374H401Q482 374 494 376Q554 386 601 434T649 544ZM595 229Q595 273 572 302T512 336Q506 337 429 337Q311 337 310 336Q310 334 293 263T258 122L240 52Q240 48 252 48T333 46Q422 46 429 47Q491 54 543 105T595 229Z"></path><path id="MJX-3999-TEX-I-1D437" d="M287 628Q287 635 230 637Q207 637 200 638T193 647Q193 655 197 667T204 682Q206 683 403 683Q570 682 590 682T630 676Q702 659 752 597T803 431Q803 275 696 151T444 3L430 1L236 0H125H72Q48 0 41 2T33 11Q33 13 36 25Q40 41 44 43T67 46Q94 46 127 49Q141 52 146 61Q149 65 218 339T287 628ZM703 469Q703 507 692 537T666 584T629 613T590 629T555 636Q553 636 541 636T512 636T479 637H436Q392 637 386 627Q384 623 313 339T242 52Q242 48 253 48T330 47Q335 47 349 47T373 46Q499 46 581 128Q617 164 640 212T683 339T703 469Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mn"><use data-c="32" xlink:href="#MJX-3999-TEX-N-32"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(777.8,0)"><use data-c="3A" xlink:href="#MJX-3999-TEX-N-3A"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1333.6,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D441" xlink:href="#MJX-3999-TEX-I-1D441"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(836,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJX-3999-TEX-I-1D435"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(759,0)"><use data-c="1D437" xlink:href="#MJX-3999-TEX-I-1D437"></use></g></g></g></g></g></svg></mjx-container></strong></p>


<p>\[<br />w_{D 2}=\frac{N_{B D}(3 a)^{3}}{3 E I_{y}}\left(1-\frac{2}{3}\right)^{2}\left(\frac{2}{3}\right)^{2}=\frac{4}{9} \frac{N_{B D} a^{3}}{E I_{y}}<br />\]</p>


<p>Balken <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" A B " style="vertical-align: 0" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.414ex" height="1.62ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 1509 716" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4001-TEX-I-1D434" d="M208 74Q208 50 254 46Q272 46 272 35Q272 34 270 22Q267 8 264 4T251 0Q249 0 239 0T205 1T141 2Q70 2 50 0H42Q35 7 35 11Q37 38 48 46H62Q132 49 164 96Q170 102 345 401T523 704Q530 716 547 716H555H572Q578 707 578 706L606 383Q634 60 636 57Q641 46 701 46Q726 46 726 36Q726 34 723 22Q720 7 718 4T704 0Q701 0 690 0T651 1T578 2Q484 2 455 0H443Q437 6 437 9T439 27Q443 40 445 43L449 46H469Q523 49 533 63L521 213H283L249 155Q208 86 208 74ZM516 260Q516 271 504 416T490 562L463 519Q447 492 400 412L310 260L413 259Q516 259 516 260Z"></path><path id="MJX-4001-TEX-I-1D435" d="M231 637Q204 637 199 638T194 649Q194 676 205 682Q206 683 335 683Q594 683 608 681Q671 671 713 636T756 544Q756 480 698 429T565 360L555 357Q619 348 660 311T702 219Q702 146 630 78T453 1Q446 0 242 0Q42 0 39 2Q35 5 35 10Q35 17 37 24Q42 43 47 45Q51 46 62 46H68Q95 46 128 49Q142 52 147 61Q150 65 219 339T288 628Q288 635 231 637ZM649 544Q649 574 634 600T585 634Q578 636 493 637Q473 637 451 637T416 636H403Q388 635 384 626Q382 622 352 506Q352 503 351 500L320 374H401Q482 374 494 376Q554 386 601 434T649 544ZM595 229Q595 273 572 302T512 336Q506 337 429 337Q311 337 310 336Q310 334 293 263T258 122L240 52Q240 48 252 48T333 46Q422 46 429 47Q491 54 543 105T595 229Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJX-4001-TEX-I-1D434"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(750,0)"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJX-4001-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></mjx-container></p>


<p>\begin{align}<br />w_{B}=-\frac{N_{B D}(2 a)^{3}}{3 E I_{y}}=-\frac{8}{3} \frac{N_{B D} a^{3}}{E I_{y}} <br />\end{align}</p>


<p>\[<br />\begin{align}<br />&amp;\frac{11}{12} \frac{q_{0} a^{3}}{E I_{y}}+\frac{4}{9} \frac{N_{B D} a^{3}}{E I_{y}}=-\frac{8}{3} \frac{N_{B D} a^{3}}{E I_{y}} \\\\<br />&amp;(16+96) N_{B D}=-33 q_{0} a^{3} \\\\<br />&amp;\Rightarrow N_{B D}=-\frac{33}{112} q_{0} a=-0,2946 q_{0} a<br />\end{align}<br />\]</p>


<p>\[ \sigma_{k r i t}=\frac{\pi^{2} E}{\lambda_{K}^{2}} \]</p>


<p>Für die Druckspannung im Balken \( B D \) gilt:</p>


<p>Für die Druckspannung im Balken <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" B D " style="vertical-align: 0" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.59ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1587 683" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4006-TEX-I-1D435" d="M231 637Q204 637 199 638T194 649Q194 676 205 682Q206 683 335 683Q594 683 608 681Q671 671 713 636T756 544Q756 480 698 429T565 360L555 357Q619 348 660 311T702 219Q702 146 630 78T453 1Q446 0 242 0Q42 0 39 2Q35 5 35 10Q35 17 37 24Q42 43 47 45Q51 46 62 46H68Q95 46 128 49Q142 52 147 61Q150 65 219 339T288 628Q288 635 231 637ZM649 544Q649 574 634 600T585 634Q578 636 493 637Q473 637 451 637T416 636H403Q388 635 384 626Q382 622 352 506Q352 503 351 500L320 374H401Q482 374 494 376Q554 386 601 434T649 544ZM595 229Q595 273 572 302T512 336Q506 337 429 337Q311 337 310 336Q310 334 293 263T258 122L240 52Q240 48 252 48T333 46Q422 46 429 47Q491 54 543 105T595 229Z"></path><path id="MJX-4006-TEX-I-1D437" d="M287 628Q287 635 230 637Q207 637 200 638T193 647Q193 655 197 667T204 682Q206 683 403 683Q570 682 590 682T630 676Q702 659 752 597T803 431Q803 275 696 151T444 3L430 1L236 0H125H72Q48 0 41 2T33 11Q33 13 36 25Q40 41 44 43T67 46Q94 46 127 49Q141 52 146 61Q149 65 218 339T287 628ZM703 469Q703 507 692 537T666 584T629 613T590 629T555 636Q553 636 541 636T512 636T479 637H436Q392 637 386 627Q384 623 313 339T242 52Q242 48 253 48T330 47Q335 47 349 47T373 46Q499 46 581 128Q617 164 640 212T683 339T703 469Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJX-4006-TEX-I-1D435"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(759,0)"><use data-c="1D437" xlink:href="#MJX-4006-TEX-I-1D437"></use></g></g></g></svg></mjx-container> gilt:</p>


<p>\[ \sigma_{B D}=\frac{N_{B D}}{A}=-\frac{33}{112} \frac{q_{0} a}{A} \]</p>


<p>\[ S_{K}=\frac{\sigma_{k r i t}}{\left|\sigma_{B D}\right|}=\frac{112 \pi^{2} E A}{33 q_{0} a \lambda_{K}^{2}} \]</p>


<p>\[<br />S_{K}=\frac{112 \pi^{2} \cdot 210000 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} \cdot 25 \mathrm{~mm}^{2}}{33 \cdot 3000 \mathrm{~N} \cdot 150^{2}}=2,6<br />\]</p>

<div class="horizontalLayoutContainer" style="display: flex; flex-direction: row;">
<div class="horizontalLayoutElement" style="padding-right: 10px; flex: 1;">
<p>Der Balken CE (Biegesteifigkeit \( E I_{y} \) ) ist in den Punkten \( C \) und \( E \) gelenkig gelagert. Er wird durch die konstante Streckenlast \( q_{0} \) belastet. Der Balken \( A B \) (Biegesteifigkeit \( E I_{y} \)) ist im Punkt \( A \) fest eingespannt. Beide Balken sind durch den an beiden Seiten gelenkig angeschlossenen dehnstarren Balken \( B D \) (Querschnittsfläche \( A \), Elastizitätmodul \( E \), Schlankheitsgrad \( \lambda_{K} \) ) verbunden.</p>
<ol style="list-style-type: lower-alpha;">
<li>Berechnen Sie die Normalkraft \( N_{B D} \) im Balken \( B D \).</li>
<li>Berechnen Sie die Knicksicherheit \( S_{K} \) von Balken \( B D \).<br />Gegeben: \( a, E I_{y}, q_{0} \)</li>
</ol>
</div>
<div class="horizontalLayoutElement" style="padding-left: 10px; flex: 1;">
<p class="horizontalLayoutText"><img style="width: 100%;" src="https://storage.googleapis.com/max-academy-image-bucket/603370380ae19f46f6cf938b.png" alt="Abbildung" /></p>
<p> </p>
</div>
</div>
<p>Zahlenwerte für Aufgabe \( b): \lambda_{K}=150, E=210000 \mathrm{MPa}, q_{0} a=3 \mathrm{kN}, A=25 \mathrm{~mm}^{2} \)</p>

Dies ist eine interaktive Aufgabe zu: Eulersche Knickfälle mit praktischen Tipps zum Lösen und einer Zusammenfassung der nötigen Theorie

Aufgabenstellung:

Lösungsweg:

Lösung: