Wofür Biegefestigkeit gedacht ist
Die Biegefestigkeit beschreibt, bis zu welcher Biegespannung ein Bauteil gerade noch nicht bricht. Der Rechner nimmt die klassische Dreipunktlagerung eines runden Stabes mit mittiger Einzellast an: Das maximale Biegemoment beträgt M = F · L / 4, das Widerstandsmoment eines Kreisquerschnitts W = π · d³ / 32. Daraus folgt die Biegespannung σ = M / W = 8 · F · L / (π · d³). Tragen Sie Bruchlast in Newton, Auflagenabstand und Durchmesser in Millimetern ein – das Ergebnis erscheint direkt in N/mm² (MPa). Der Durchmesser geht mit der dritten Potenz ein: Wird er um 26 % vergrößert, sinkt die Biegespannung auf die Hälfte – ein Hebel, der in der Konstruktion schnell wirkt.
Bedienung
- Tragen Sie die Bruchlast F in Newton ein.
- Geben Sie den Auflagenabstand L in Millimetern an.
- Geben Sie den Stabdurchmesser d in Millimetern an.
- Klicken Sie auf Berechnen.
- Lesen Sie die Biegespannung in MPa ab.
Typische Anwendungen: Werkstoffprüfung: Auswertung eines Biegeversuchs am Prüfstand., Konstruktion: Welle auf Biegebruch auslegen., Basteln: Stabilität eines Rundrohrs unter Last abschätzen..
Fragen und Antworten
Warum lautet die Formel 8·F·L/(π·d³)?
Sie folgt aus M = F·L/4 und W = π·d³/32.
Welche Einheit hat das Ergebnis?
N/mm², also gleich MPa.
Wie wirkt der Durchmesser?
Mit der dritten Potenz, stark überproportional.
Was bei einer Außenlast?
Dann wird das Moment F·L/8 statt F·L/4.
Einschränkungen
Runder Querschnitt bei Dreipunktlagerung und Mittelkraft; bei Rechteckquerschnitt, Einspannung, Linienlast oder Dauerbelastung gelten abweichende Formeln und Sicherheitsfaktoren. Der Sicherheitsfaktor liegt im Maschinenbau üblich bei 1,5 bis 2,5. Das bedeutet, dass die tatsächliche Bruchlast um diesen Faktor höher liegen darf als die im Betrieb auftretende Nennlast.
Was das Werkzeug kann
Dreipunktlagerung mit mittiger Einzellast, Kraft in Newton, Länge und Durchmesser in Millimetern, Ergebnis direkt in N/mm² (MPa), Anzeige von Biegemoment und Widerstandsmoment, Nachvollziehbare Formel unter dem Ergebnis, Direkt auf den Rundstab abgestimmt, Für Werkstoffprüfung und Konstruktion
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