Mädchen und Technik

Beschreibung:

Euer Handy fällt runter und geht kaputt, ihr fahrt mit dem Rad oder euer Rucksack reißt. In all diesen Fällen ist ein Produkt mechanischen Belastungen ausgesetzt, wenn ihr es verwendet. Damit es nicht zum Versagen der Produkte führt, ist bei deren Entwicklung zu berücksichtigen, dass sie genügend Sicherheit hinsichtlich mechanischen Versagens bieten. Aus diesem Grund muss eine Beanspruchungsanalyse durchgeführt werden. Ziel der Analyse ist es, kritische Stellen im Bauteil zu entdecken und diese auf ihre Festigkeit zu überprüfen. Die Beanspruchungsanalyse kann man experimentell am realen Bauteil, an einem Ersatzmodell oder mittels Simulation am Computer durchführen.

In unserem Praktikumsversuch könnt ihr untersuchen, wie hoch die maximale Belastung eines Bauteils sein darf, damit es sich nicht verformt oder gar bricht. Am Beispiel eines Kranhakens lernt ihr dabei verschiedene Methoden (experimentell und simulativ) zur Durchführung einer Beanspruchungsanalyse kennen. Weiterhin müsst ihr zur Bestimmung der maximal zulässigen Bauteilbelastung die Werkstoffkennwerte des Materials kennen, aus dem der Kranhaken hergestellt ist. Diese Kennwerte ermittelt ihr durch einen Zugversuch. Am Ende des Praktikumsversuchs werden wir die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen vergleichen und, um die Richtigkeit Eurer Beanspruchungsanalyse zu prüfen, den Kranhaken so stark belasten, dass er zerreißt.

Ihr braucht für diesen Versuch keine speziellen Vorkenntnisse, es reicht, wenn ihr außer Spaß und Interesse an Technik eine Portion Neugierde mitbringt.

Jahrgangsstufe: 10 - 12