Schubfluss

Der Schubfluss T zeigt den Verlauf der Querkraft über den Querschnitt. Anschaulich lässt dieser sich etwas schwer darstellen aber vielleicht hilft diese Vorstellung: Integriert man den Schubfluss über den Querschnitt auf, dann ergibt sich daraus die Querkraft.

\(\int_s T(s) \cdot ds = \vec{Q}\)

\(s\): auf den Schwerlinie bezogene Koordinate
\(\vec{Q}\): Querkraft

Der Schubfluss ist quasi die Verteilung der Querkraft im Querschnitt.

Dünnwandige Bauteile

Mit dünnwandig ist gemeint, dass die Dicke der Bauteile viel kleiner als die Länge sein muss. Ein Blech, was 500 m hoch ist und eine Dicke von 10 mm hat, das ist eindeutig ein dünnwandiges Bauteil. Eine massiver Rechteckquerschnitt mit den Abmessungen 100 mm * 200 mm ist eindeutig nicht mehr dünnwandig.

Es muss also gelten:

\(t \ll s\)

Wenn man annehmen kann, dass es sich um ein dünnwandigen Querschnitt handelt, dann kann man annehmen:

\(T = T(s) = \tau(s) \cdot t(s)\)

\(T(s)\): Schubfluss
\(\tau(s)\): Schubspannung
\(t(s)\): Querschnittsdicke

Der Schubfluss an einer beliebigen Stelle s kann durch folgende Formel berechnet werden:

\(T(s) 0 T_0 – Q \cdot \frac{S(y)}{I}\)

\(Q\): Querkraft
\(S\): Statisches Moment
\(I\): Flächenträgheitsmoment

Wenn eine dünnwandiger geschlossener Querschnitt mit Torsion beansprucht wird, dann kann der Schubfluss nach der 1. Bredtsche Formel berechnet werden:

\(T = \frac{M_T}{2 \cdot A_m}\)

\(T\): Schubfluss
\(M_T\): Torsionsmoment
\(A_m\): Flächeninhalt, der durch den dünnwandigen Querschnitt umschlossen wird

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