Genaue Berechnung der elastischen Grenzmomente von Walzprofilen bei Torsionsbelastung

In dieser Arbeit werden elastische Grenzmomente bei einer Torsionsbelastung prismatischer Stäbe für einige wesentliche Walzprofilreihen mittels der Methode der finiten Elemente berechnet und tabelliert. Die Grenzmomente sind dadurch definiert, daß an einem oder mehreren Punkten des Querschnitts die Vergleichsspannung nach von Mises die Fließspannung gerade erreicht. Die Grundlage der Berechnung ist die St.Venantsche Torsionstheorie für beliebige dickwandige offene und geschlossene Querschnitte. Dabei können Spannungskonzentrationen, die an einspringenden Ecken mit Ausrundungen entstehen, im Rahmen einer vorgegebenen Genauigkeit berechnet werden. Die ermittelten elastischen Grenzmomente sind um ungefähr 40 bis 80% geringer im Vergleich zu einer Theorie dünnwandiger Querschnitte, welche die Spannungskonzentrationen nicht berücksichtigt. Somit liegt eine Berechnung mit der Theorie dünnwandiger Querschnitte erheblich auf der unsicheren Seite.