Festigkeitslehre Grundlagen: Online-Quiz für Mechatronik-Studierende

Question 1

Welche Spannungsart gibt die maximale Zugkraft an, die ein Material aushalten kann, bevor es reißt?

Accepted Answer

Zugfestigkeit

Answer

Streckspannung

Answer

Elastizitätsgrenze

Answer

Dehngrenze

Question 2

Welche Belastungsart führt zu einer Schubspannung im Werkstoff?

Accepted Answer

Torsion

Answer

Zug

Answer

Druck

Answer

Biegung

Question 3

Welcher der folgenden Werkstoffe hat typischerweise die höchste Zugfestigkeit?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Kunststoff

Answer

Keramik

Question 4

Welche Formel beschreibt die Biegespannung?

Accepted Answer

σ = M/W

Answer

σ = F/A

Answer

σ = F/d

Answer

σ = 2F/d

Question 5

Nach dem Hookeschen Gesetz ist die Spannung:

Accepted Answer

direkt proportional zur Dehnung

Answer

indirekt proportional zur Dehnung

Answer

unabhängig von der Dehnung

Answer

nur bei elastischen Materialien proportional zur Dehnung

Question 6

Bei einer Zugbelastung entsteht eine

Accepted Answer

Normalspannung

Answer

Schubspannung

Answer

Biegespannung

Answer

Torsionsspannung

Question 7

Die maximale Spannung, die ein Material bis zum Bruch aushalten kann, wird

Accepted Answer

Zugfestigkeit

Answer

Druckfestigkeit

Answer

Biegefestigkeit

Answer

Scherfestigkeit

Question 8

Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines Materials wird typischerweise mit Hilfe

Accepted Answer

eines Zugversuchs

Answer

eines Biegeversuchs

Answer

eines Scherversuchs

Answer

eines Druckversuchs

Question 9

Eine Biegespannung wird durch

Accepted Answer

Biegung

Answer

Zug

Answer

Druck

Answer

Torsion

Question 10

Der Unterschied zwischen linearer und nichtlinearer Elastizität ist:

Accepted Answer

Bei linearer Elastizität ist die Spannung proportional zur Dehnung, bei nichtlinearer Elastizität nicht.

Answer

Bei nichtlinearer Elastizität ist die Spannung proportional zur Dehnung, bei linearer Elastizität nicht.

Answer

Bei linearer Elastizität ist die Dehnung proportional zur Spannung, bei nichtlinearer Elastizität nicht.

Answer

Bei nichtlinearer Elastizität ist die Dehnung proportional zur Spannung, bei linearer Elastizität nicht.

Question 11

Die Ermüdungsbruchfestigkeit beschreibt

Accepted Answer

die maximale Spannung, die ein Material einer bestimmten Anzahl von Lastwechseln standhält

Answer

eine für alle Materialien gleiche Größe

Answer

eine von der Belastungsfrequenz unabhängige Größe

Answer

eine Größe, die nicht durch Oberflächeneinkerbungen beeinflusst wird

Question 12

Welches der folgenden Spannungs-Dehnungs-Diagramme kennzeichnet ein elastisch-plastisches Material?

Accepted Answer

Nichtlineares Diagramm mit Fließgrenze und Verfestigung

Answer

Lineares Diagramm mit linearer Verfestigung

Answer

Nichtlineares Diagramm ohne Fließgrenze

Answer

Diagramm mit Zugfestigkeitspunkt und Einschnürung

Question 13

Was versteht man unter der Zugfestigkeit eines Materials?

Accepted Answer

Die maximale Spannung, die ein Material aushält, bevor es versagt.

Answer

Die Spannung, bei der ein Material seine elastische Verformungsgrenze erreicht.

Answer

Die Spannung, bei der ein Material plastisch verformt wird.

Answer

Die Spannung, bei der ein Material seine Bruchdehnung erreicht.

Question 14

Welche der folgenden Größen ist kein Festigkeitskennwert?

Accepted Answer

E-Modul (Elastizitätsmodul)

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Streckgrenze

Answer

Bruchdehnung

Question 15

Was ist der Unterschied zwischen Spannung und Kraft?

Accepted Answer

Spannung ist eine Kraft pro Flächeneinheit.

Answer

Kraft ist eine Spannung pro Volumen.

Answer

Spannung ist eine Kraft, die auf einen Körper einwirkt.

Answer

Kraft ist eine Spannung, die in einem Körper erzeugt wird.

Question 16

Welche Belastungsart führt zu einer Schubspannung?

Accepted Answer

Torsion (Verdrehung)

Answer

Zug

Answer

Druck

Answer

Biegung

Question 17

Welche Aufgabe hat ein Dehnungsmessstreifen?

Accepted Answer

Dehnung in einem Material zu messen

Answer

Spannung in einem Material zu messen

Answer

Kraft auf ein Material zu messen

Answer

Temperatur eines Materials zu messen

Question 18

Welches der folgenden Materialien zeichnet sich durch die höchste Festigkeit aus?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Kunststoff

Answer

Holz

Question 19

Wozu dient eine Sicherheitsmarge in der Festigkeitslehre?

Accepted Answer

Berücksichtigung von Unsicherheiten in der Konstruktion oder Belastung.

Answer

Gewährleistung einer höheren Materialfestigkeit.

Answer

Reduzierung der Konstruktionskosten.

Answer

Verlängerung der Lebensdauer der Konstruktion.

Question 20

Welche Versagensart ist typisch für spröde Materialien?

Accepted Answer

Spröder Bruch

Answer

Duktiler Bruch

Answer

Ermüdungsbruch

Answer

Kriechen

Question 21

Was ist das Ziel einer Finite-Elemente-Analyse (FEA) in der Festigkeitslehre?

Accepted Answer

Ermittlung der Spannungsverteilung in einem Bauteil unter Belastung

Answer

Vorhersage der Lebensdauer eines Bauteils

Answer

Optimierung der Kosten eines Bauteils

Answer

Bewertung der Herstellbarkeit eines Bauteils

Question 22

Welches Materialverhalten liegt vor, wenn die Spannung proportional zur Dehnung ist?

Accepted Answer

Linear elastisch

Answer

Viskoelastisch

Answer

Plastisch

Answer

Spröde

Question 23

Welche Festigkeitskennwerte werden aus einem Zugversuch gewonnen?

Accepted Answer

Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung

Answer

Biegefestigkeit, Schubmodul, Poissonzahl

Answer

Druckfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit, Härte

Answer

E-Modul, Torsionsmodul, Flächenträgheitsmoment

Question 24

Welche Spannungsart tritt bei einer einachsigen Zugbelastung auf?

Accepted Answer

Normalspannung

Answer

Torsionsspannung

Answer

Biegespannung

Answer

Schubspannung

Question 25

Welche Aussage zur Kerbschlagzähigkeit ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Widerstandsfähigkeit gegen Rissausbreitung

Answer

Sie beschreibt die Festigkeit eines Materials bei Druckbelastung

Answer

Sie gibt Auskunft über die Elastizität eines Materials

Question 26

Welche Belastungsart führt zu einer Biegung?

Accepted Answer

Einwirkung einer Kraft senkrecht zur Längsachse

Answer

Einwirkung einer Zugkraft in Längsrichtung

Answer

Einwirkung eines Drehmoments

Answer

Einwirkung einer Schubkraft parallel zur Längsachse

Question 27

Wie ist die Spannungsverteilung über den Querschnitt bei reiner Biegung?

Accepted Answer

Linear, mit der größten Spannung auf der Zugseite

Answer

Konstant über den Querschnitt

Answer

Linear, mit der größten Spannung auf der Druckseite

Answer

Parabelförmig

Question 28

Welche Beanspruchungsart liegt vor, wenn ein Stab verdrillt wird?

Accepted Answer

Torsion

Answer

Biegung

Answer

Schub

Answer

Zug

Question 29

Welche Formel beschreibt die Schubspannung bei Torsion eines Kreisquerschnitts?

Accepted Answer

τ = (M * r) / I_P

Answer

ε = ΔL / L_0

Answer

σ = F / A

Answer

σ = M * y / I_z

Question 30

Welche Aussage zur Beanspruchung zylindrischer Druckbehälter ist korrekt?

Accepted Answer

Erhöhter Druck erfordert eine größere Wandstärke

Answer

Die Beanspruchung ist unabhängig vom Druck

Answer

Die Wandstärke kann bei geringerem Druck reduziert werden

Question 31

Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein Zugspannungsdiagramm korrekt?

Accepted Answer

Lineare Abhängigkeit zwischen Spannung und Dehnung im elastischen Bereich bis zur Streckgrenze, gefolgt von plastischer Verformung

Answer

Abnahme der Spannung mit zunehmender Dehnung

Answer

Abrupte Zunahme der Spannung nach Erreichen der Elastizitätsgrenze

Question 32

Was versteht man unter der Elastizitätsgrenze eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Maximale Spannung, bei der der Werkstoff nach Entlastung keine bleibende Verformung aufweist

Answer

Spannung, bei der der Werkstoff reißt

Answer

Minimale Spannung, die einen Werkstoff verformt

Question 33

Welcher Faktor beeinflusst die Festigkeit eines Werkstoffs NICHT?

Accepted Answer

Dichte

Answer

Wärmebehandlung

Answer

Materialzusammensetzung

Answer

Belastungsgeschwindigkeit

Question 34

Welche Festigkeitskennzahl beschreibt die maximale Spannung, die ein Werkstoff im Zugversuch aushalten kann?

Accepted Answer

Zugfestigkeit

Answer

Elastizitätsgrenze

Answer

Bruchspannung

Answer

Streckgrenze

Question 35

Welche Belastungsart führt zu einer Scherung eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Torsion

Answer

Druck

Answer

Zug

Answer

Biegung

Question 36

Was besagt das Hookesche Gesetz?

Accepted Answer

Im elastischen Bereich ist die Spannung linear proportional zur Dehnung

Answer

Die Querschnittsfläche ist proportional zur Belastung

Answer

Die Verformung ist umgekehrt proportional zur Belastung

Question 37

Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein Druckspannungsdiagramm korrekt?

Accepted Answer

Lineare Abhängigkeit zwischen Spannung und Dehnung im elastischen Bereich bis zur Druckfestigkeit, gefolgt von plastischer Verformung

Answer

Abrupte Abnahme der Spannung nach Erreichen der Bruchgrenze

Answer

Zunahme der Spannung mit zunehmender Dehnung

Question 38

Was ist die Definition der Bruchspannung eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Spannung, bei der der Werkstoff versagt und bricht

Answer

Minimale Spannung, die einen Werkstoff beschädigt

Answer

Spannung, bei der der Werkstoff seine Elastizität verliert

Answer

Spannung, bei der sich die Verformung des Werkstoffs verdoppelt

Question 39

Welche Belastungsart bewirkt eine Biegung eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Auflagerung an beiden Enden und Belastung in der Mitte

Answer

Druck

Answer

Zug

Answer

Torsion

Question 40

Was beschreibt die Dauerfestigkeit eines Werkstoffs?

Accepted Answer

Maximale Spannung, die ein Werkstoff unter wechselnder Belastung unbegrenzt aushalten kann, ohne zu versagen

Answer

Spannung, bei der der Werkstoff reißt

Question 41

Welches Spannungs-Dehnungs-Diagramm beschreibt ein sprödes Material?

Accepted Answer

Lineares Diagramm mit plötzlichem Bruch ohne plastische Verformung

Answer

Hookesches Diagramm mit linearer Elastizitätsgrenze

Answer

Parabelförmiges Diagramm mit Fließgrenze und anschließender plastischer Verformung

Question 42

Welche Festigkeitskennwerte geben die Zug- und Druckfestigkeit an?

Accepted Answer

Rm (Zugfestigkeit), Rs (Druckfestigkeit)

Answer

Rp0,2 (Streckgrenze), E (Elastizitätsmodul)

Answer

HV (Härte Vickers), HB (Härte Brinell)

Answer

σb (Biegefestigkeit), σt (Torsionsfestigkeit)

Question 43

Was beschreibt die Hookesche Konstante?

Accepted Answer

Das Verhältnis von Spannung zu Dehnung im elastischen Bereich des Materials

Answer

Die Spannung, die erforderlich ist, um ein Material zu zerreißen

Answer

Die maximale Dehnung, die ein Material bis zum Bruch ertragen kann

Question 44

Welche Beanspruchungsart tritt bei einer Zugbelastung auf?

Accepted Answer

Normalspannung

Answer

Torsionsspannung

Answer

Schubspannung

Question 45

Was ist die Bruchdehnung?

Accepted Answer

Die maximale Dehnung eines Materials, bevor es bricht

Answer

Die Dehnung bei der Fließgrenze

Answer

Die elastische Verformung eines Materials innerhalb seiner Elastizitätsgrenze

Answer

Die permanente Verformung eines Materials nach einer plastischen Verformung

Question 46

Welche Belastungsart führt zu einer Torsionsspannung?

Accepted Answer

Verdrehen

Answer

Zug

Answer

Biegung

Question 47

Was ist die Fließgrenze?

Accepted Answer

Die Spannung, bei der ein Material beginnt, sich plastisch zu verformen

Answer

Die Spannung, bei der ein Material elastisch verformt bleibt

Answer

Die Spannung, bei der ein Material bricht

Question 48

Welche Beanspruchungsart tritt bei einer Biegebelastung auf?

Accepted Answer

Biegespannung

Answer

Torsionsspannung

Answer

Normalspannung

Answer

Schubspannung

Question 49

Welches der folgenden Spannungs-Dehnungs-Diagramme kennzeichnet ein duktiles Material?

Accepted Answer

Verlauf mit ausgeprägter Streckgrenze und anschließend plastischer Dehnung

Answer

Verlauf mit ausgeprägter Streckgrenze und ohne Bruchdehnung

Answer

Verlauf ohne ausgeprägte Streckgrenze und mit geringer Bruchdehnung

Question 50

Welche Formel beschreibt die Berechnung der Spannung bei Zugbelastung?

Accepted Answer

σ = F / A

Answer

τ = V / A

Answer

ε = Δl / l

Answer

σ = M / I

Question 51

Welche Maßnahme erhöht die Biegefestigkeit eines Balkens?

Accepted Answer

Das Trägheitsmoment des Querschnitts vergrößern

Answer

Die Festigkeit des Materials verringern

Answer

Die Belastung erhöhen

Answer

Den Querschnitt verkleinern

Question 52

Welche Aussage zur Sicherheit von Bauteilen ist korrekt?

Accepted Answer

Die zulässige Spannung sollte unterhalb der Streckgrenze liegen

Answer

Die Sicherheit ist unabhängig von der Größe der Belastung

Answer

Die zulässige Spannung sollte über der Bruchspannung liegen

Question 53

Welche Belastungsart bewirkt eine Schubspannung?

Accepted Answer

Querbelastung eines Balkens

Answer

Druckbelastung einer Säule

Answer

Zugbelastung eines Seils

Question 54

Welcher Werkstoff besitzt die niedrigste Dichte?

Accepted Answer

Aluminium

Answer

Stahl

Answer

Gusseisen

Answer

Titan

Question 55

Welche Aussage zu den Festigkeitseigenschaften von Verbundwerkstoffen ist richtig?

Accepted Answer

Sie sind in der Regel leichter und fester als Metalle

Answer

Sie sind sehr spröde

Answer

Sie weisen eine hohe Duktilität auf

Question 56

Welche Aussage beschreibt die Hookesche Federkennlinie am besten?

Accepted Answer

Die Spannung ist proportional zur Dehnung.

Answer

Die Spannung bleibt konstant, unabhängig von der Dehnung.

Answer

Die Spannung ist proportional zum Quadrat der Dehnung.

Answer

Die Dehnung ist proportional zum Quadrat der Spannung.

Question 57

Welche Festigkeitskennzahl gibt die maximale Spannung an, die ein Material aushalten kann, bevor es bricht?

Accepted Answer

Zugfestigkeit

Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Streckgrenze

Answer

Proportionalitätsgrenze

Question 58

Welche Spannung entsteht, wenn eine Kraft senkrecht auf die Oberfläche eines Bauteils wirkt?

Accepted Answer

Normalspannung

Answer

Torsionsspannung

Answer

Schubspannung

Answer

Biegespannung

Question 59

Welche Kraftart verursacht Schubspannung?

Accepted Answer

Scherkraft

Answer

Biegemoment

Answer

Torsionsmoment

Answer

Normalspannkraft

Question 60

Welche Gleichung beschreibt die Normalspannung in einem Stab unter Zug- oder Druckbelastung?

Accepted Answer

σ = F/A

Answer

τ = VQ/It

Answer

σ = M/I

Answer

σ = P/(πd⁴/16)

Question 61

Welche Belastung führt zu Biegespannung?

Accepted Answer

Moment

Answer

Kraft

Answer

Torsion

Answer

Scherkraft

Question 62

Welche Gleichung beschreibt die Biegespannung in einem Balken?

Accepted Answer

σ = M*y/I

Answer

σ = F/A

Answer

σ = P/(πd⁴/16)

Answer

τ = VQ/It

Question 63

Welche Belastung führt zu Torsionsspannung?

Accepted Answer

Torsionsmoment

Answer

Kraft

Answer

Scherkraft

Answer

Biegung

Question 64

Welche Gleichung beschreibt die Torsionsspannung in einem Hohlzylinder?

Accepted Answer

τ = (Tr/I)*d/2

Answer

σ = F/A

Answer

σ = M*y/I

Answer

τ = VQ/It