Biege- und Torsionsbeanspruchung: Online-Quizze für Wirtschaftsingenieure

Question 1

Welche Aussage zur Torsionsbeanspruchung eines kreisförmigen Querschnitts ist richtig?

Accepted Answer

Das Torsionsmoment ist proportional zum Schubmodul, dem polaren Flächenträgheitsmoment und dem Quadrat des Radius.

Answer

Die größte Schubspannung tritt im Zentrum des Querschnitts auf.

Answer

Die Schubspannungen sind über den Querschnitt gleichmäßig verteilt.

Question 2

Welche der folgenden Größen wird **nicht** zur Berechnung von Biegespannungen verwendet?

Accepted Answer

Querkraft

Answer

Biegemoment

Answer

Widerstandsmoment

Answer

Elastizitätsmodul

Question 3

Welche der folgenden Aussagen zur Torsionsspannung ist **korrekt**?

Accepted Answer

Sie ist proportional zum Torsionsmoment

Answer

Sie ist unabhängig vom polaren Widerstandsmoment

Answer

Sie ist immer gleichmäßig über den Querschnitt verteilt

Answer

Sie tritt nur bei Wellen mit kreisförmigem Querschnitt auf

Question 4

Welche Aussage über Biegespannungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie entstehen durch ein Biegemoment.

Answer

Sie treten nur in Balken mit rechteckigem Querschnitt auf.

Answer

Sie sind immer maximal an der neutralen Faser.

Answer

Sie können nur Zugspannungen verursachen.

Question 5

Welcher Belastungsfall führt zu einer Torsionsspannung?

Accepted Answer

Drehmoment um die Längsachse

Answer

Zugkraft in axialer Richtung

Answer

Druckkraft in axialer Richtung

Answer

Biegemoment

Question 6

Wie wird die maximale Torsionsspannung in einem Stab mit kreisförmigem Querschnitt berechnet?

Accepted Answer

τ_max = Tr / J

Answer

τ_max = T / (J * r)

Answer

τ_max = (T / I_p) * (c / r)

Answer

τ_max = (I_p / T) * (r / c)

Question 7

Wie verhält sich die Torsionsspannung in einem zylindrischen Stab zum polaren Flächenträgheitsmoment?

Accepted Answer

Die Torsionsspannung ist umgekehrt proportional zum polaren Flächenträgheitsmoment.

Answer

Die Torsionsspannung ist konstant über den Querschnitt.

Answer

Die Torsionsspannung ist unabhängig vom Torsionsmoment.

Answer

Die maximale Torsionsspannung liegt an der Stabachse.

Question 8

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt die Spannungsverteilung in einem Biegeträger mit kreisförmigem Querschnitt?

Accepted Answer

Zugspannungen auf einer Seite, Druckspannungen auf der gegenüberliegenden Seite

Answer

Nur Zugspannungen wirken auf den Querschnitt

Answer

Nur Druckspannungen wirken auf den Querschnitt

Answer

Keine Spannungen wirken auf den Querschnitt

Question 9

Welche Größe ist maßgeblich für den Torsionswiderstand eines Stabes?

Accepted Answer

Polares Widerstandsmoment

Answer

Flächenträgheitsmoment

Answer

Biegespannung

Answer

Schubspannung

Question 10

Welche Bedingung muss für eine reine Biegung erfüllt sein?

Accepted Answer

Alle Bedingungen müssen erfüllt sein.

Answer

Die äußere Kraft muss senkrecht zur Stabachse wirken.

Answer

Die äußere Kraft muss in der Ebene des Querschnitts liegen.

Answer

Der Stab muss gerade sein.

Question 11

Welche Spannungsart tritt in einem verdrillten Stab auf?

Accepted Answer

Schubspannung

Answer

Zugspannung

Answer

Druckspannung

Answer

Biegespannung

Question 12

Welcher Bereich im Querschnitt eines Biegestabs weist keine Spannung auf?

Accepted Answer

Neutrale Faser

Answer

Randfaser

Answer

Mittenfaser

Answer

Zugfaser

Question 13

Welcher Lastfall führt zu Torsionsspannungen?

Accepted Answer

Verdrehungsmoment

Answer

Biegemoment

Answer

Normalkraft

Answer

Schubkraft

Question 14

Was beschreibt das Trägheitsmoment eines Querschnitts?

Accepted Answer

Den Widerstand gegen Biegung.

Answer

Den Widerstand gegen Torsion.

Answer

Die Steifigkeit des Querschnitts.

Answer

Die Masse des Querschnitts.

Question 15

Welche Methoden können zur Bestimmung von Biegespannungen verwendet werden?

Accepted Answer

Alle genannten Methoden

Answer

Biegegleichung

Answer

Balkentheorie

Answer

Finite-Elemente-Methode

Question 16

Welche Spannung tritt an der Außenseite eines auf Biegung beanspruchten Stabes auf?

Accepted Answer

Zugspannung

Answer

Druckspannung

Question 17

Bei welcher Beanspruchungsart treten sowohl Biege- als auch Torsionsmomente auf?

Accepted Answer

Schrägverdrehung

Answer

Zug-Druck-Belastung

Answer

Reine Biegung

Answer

Reine Torsion

Question 18

Wie lautet die Formel zur Berechnung der maximalen Torsionsspannung?

Accepted Answer

τ_max = T * r / J

Answer

σ_max = M * r / W

Question 19

Welche der folgenden Formen ist für den Torsionswiderstand am günstigsten?

Accepted Answer

Kreisquerschnitt

Answer

I-Profil

Answer

Rohrquerschnitt

Answer

Rechteckquerschnitt

Question 20

Was versteht man unter dem Widerstandsmoment?

Accepted Answer

Maß für die Biegesteifigkeit eines Querschnitts

Answer

Maß für die Torsionssteifigkeit eines Querschnitts

Question 21

Wie lautet die Formel zur Berechnung der maximalen Schubspannung bei Torsion?

Accepted Answer

τ_max = T / (2 * A * r_m)

Answer

σ_max = M * r / W

Question 22

Welche Aussage zur Biegespannungsberechnung ist falsch?

Accepted Answer

Die Biegespannung am Rand eines symmetrischen Rechteckquerschnitts ist immer größer als in der Mitte.

Answer

Die Biegespannung ist proportional zum Biegemoment.

Answer

Die Biegespannung ist proportional zum Widerstandsmoment.

Question 23

Welche Beanspruchungsart tritt auf, wenn ein Stab um seine Längsachse gedreht wird?

Accepted Answer

Torsionsspannung

Answer

Druckspannung

Answer

Zugspannung

Question 24

Welche der folgenden Aussagen zu Biege- und Torsionsbeanspruchungen ist wahr?

Accepted Answer

Sie können gleichzeitig auftreten und sich gegenseitig beeinflussen.

Answer

Die Biegespannung ist immer größer als die Torsionsspannung.

Answer

Die Torsionsspannung ist immer kleiner als die Biegespannung.

Question 25

Welche Querschnittsform bietet die höchste Biegefestigkeit?

Accepted Answer

Vollkreis

Answer

I-Profil

Answer

Rechteck

Question 26

Welche Beanspruchung führt zu einer Verdrehung des Stabquerschnitts?

Accepted Answer

Torsionsmoment

Answer

Schubkraft

Answer

Normalkraft

Answer

Biegemoment

Question 27

Welche Maßeinheit wird für Torsionsspannungen verwendet?

Accepted Answer

N/mm²

Answer

Nm

Answer

kg/mm²

Question 28

Welche der folgenden Aussagen zur Biegesicherheit ist korrekt?

Accepted Answer

Die zulässige Biegespannung muss kleiner sein als die Bruchspannung des Materials.

Answer

Die zulässige Biegespannung muss größer sein als die Bruchspannung.

Answer

Die Biegesicherheit ist unabhängig von der Bruchspannung.

Question 29

Welche Größe wird zur Berechnung des Torsionswiderstandsmoments verwendet?

Accepted Answer

Polares Flächenträgheitsmoment

Answer

Biegemoment

Answer

Flächenträgheitsmoment

Answer

Widerstandsmoment

Question 30

Welche der folgenden Aussagen zur Biegespannung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zum Biegemoment und umgekehrt proportional zum Widerstandsmoment.

Answer

Sie ist proportional zur Querkraft und umgekehrt proportional zur Fläche.

Answer

Sie ist proportional zur Normalkraft und umgekehrt proportional zur Länge.

Question 31

Welche der folgenden Belastungsarten führt zu Torsion?

Accepted Answer

Ein Drehmoment, das auf einen Querschnitt wirkt

Answer

Eine Kraft, die auf einen Hebelarm wirkt

Answer

Eine Normalkraft, die auf eine Fläche wirkt

Answer

Eine Querkraft, die auf ein Element wirkt

Question 32

Welche der folgenden Aussagen zur Torsionsspannung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zum Drehmoment und umgekehrt proportional zum Polarwiderstandsmoment.

Answer

Sie ist proportional zur Querkraft und umgekehrt proportional zur Fläche.

Answer

Sie ist proportional zur Normalkraft und umgekehrt proportional zur Länge.

Question 33

Welche der folgenden Größen sind für die Berechnung des Biegewiderstandsmoments eines Rechteckquerschnitts relevant?

Accepted Answer

Breite und Höhe

Answer

Durchmesser und Länge

Answer

Polarwiderstandsmoment und Torsionswinkel

Answer

Länge und Breite

Question 34

Welche der folgenden Größen sind für die Berechnung des Polarwiderstandsmoments eines Kreisquerschnitts relevant?

Accepted Answer

Durchmesser

Answer

Biegewiderstandsmoment und Torsionsmoment

Answer

Länge und Breite

Answer

Breite und Höhe

Question 35

Welches der folgenden Kriterien ist für einen sicheren Nachweis der Biege- und Torsionsbeanspruchung entscheidend?

Accepted Answer

Die zulässigen Spannungen dürfen nicht überschritten werden.

Answer

Die Verformungen müssen minimal sein.

Answer

Die Festigkeit des Materials muss ausreichend sein.

Question 36

Welche der folgenden Aussagen zum Versagenskriterium von Tresca ist korrekt?

Accepted Answer

Es berücksichtigt nur die maximalen Schubspannungen.

Answer

Es berücksichtigt sowohl Normal- als auch Schubspannungen.

Answer

Es berücksichtigt nur die maximalen Normalspannungen.

Question 37

Welche Spannungskomponente tritt bei reiner Biegebeanspruchung senkrecht zur neutralen Faser auf?

Accepted Answer

Biegenormalspannung

Answer

Zugspannung

Answer

Torsionsschubspannung

Answer

Schubspannung

Question 38

Bei welcher Belastung tritt eine Torsionsspannung auf?

Accepted Answer

Drehmoment auf einen zylindrischen Stab

Answer

Axialkraft auf eine Stange

Answer

Kraft auf einen Balken

Question 39

Welches Kriterium wird zur Beurteilung der Sicherheit einer Konstruktion bei Biegung verwendet?

Accepted Answer

Biegespannung kleiner zulässiger Biegespannung

Answer

Schubspannung kleiner zulässiger Schubspannung

Answer

Torsionsspannung kleiner zulässiger Torsionsspannung

Answer

Normalspannung kleiner zulässiger Normalspannung

Question 40

Was verursacht die Verdrehung eines Stabes bei Torsionsbeanspruchung?

Accepted Answer

Schubspannungen

Answer

Zugspannungen

Answer

Biegespannungen

Answer

Normalspannungen

Question 41

Welche Belastung führt zu einer exzentrischen Biegebeanspruchung?

Accepted Answer

Kraft neben der Stabachse

Answer

Kraft in Stabachse

Answer

Drehmoment auf den Stab

Question 42

Welches Flächenträgheitsmoment ist entscheidend für die Biegesteifigkeit eines rechteckigen Querschnitts?

Accepted Answer

Ix

Answer

Iy

Answer

Ix + Iy

Answer

Ix * Iy

Question 43

Ein rechteckiger Querschnitt wird einer Biegebeanspruchung ausgesetzt. Wo treten die größten Normalspannungen auf?

Accepted Answer

An den äußeren Rändern des Querschnitts, am weitesten entfernt von der neutralen Faser.

Answer

In der Mitte des Querschnitts.

Answer

An den Ecken des Querschnitts.

Question 44

Was ist der Unterschied zwischen Normalspannung und Schubspannung?

Accepted Answer

Normalspannungen wirken senkrecht zur Oberfläche, Schubspannungen parallel zur Oberfläche.

Answer

Normalspannungen treten nur bei Zug- und Druckbeanspruchung auf, Schubspannungen bei Scherkräften.

Answer

Normalspannungen sind immer größer als Schubspannungen.

Question 45

Welche Formel wird verwendet, um die maximale Torsionsspannung in einem Kreisquerschnitt zu berechnen?

Accepted Answer

τ_max = (T * r) / (I_p)

Answer

τ_max = (G * θ * r) / (L)

Answer

σ_max = (F * A)

Answer

σ_max = (M * y) / (I)

Question 46

Ein Stahlträger mit einem rechteckigen Querschnitt wird einer Biegebeanspruchung ausgesetzt. Wie wirkt sich eine Erhöhung der Querschnittshöhe auf die maximale Biegespannung aus?

Accepted Answer

Die maximale Biegespannung wird reduziert.

Answer

Die maximale Biegespannung bleibt unverändert.

Answer

Die maximale Biegespannung wird erhöht.

Answer

Die maximale Biegespannung wird proportional zum Quadrat der Querschnittshöhe reduziert.

Question 47

Welche Aussage über das Trägheitsmoment eines Querschnitts ist richtig?

Accepted Answer

Das Trägheitsmoment gibt die Widerstandsfähigkeit des Querschnitts gegen Biegung an.

Answer

Das Trägheitsmoment ist proportional zur Querschnittsfläche.

Answer

Das Trägheitsmoment ist immer gleich dem Flächenmoment.

Question 48

Ein zylindrischer Schaft wird einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt. Wie wirkt sich eine Erhöhung des Schaftdurchmessers auf die maximale Torsionsspannung aus?

Accepted Answer

Die maximale Torsionsspannung wird reduziert.

Answer

Die maximale Torsionsspannung wird erhöht.

Answer

Die maximale Torsionsspannung bleibt unverändert.

Answer

Die maximale Torsionsspannung wird proportional zum Quadrat des Schaftdurchmessers reduziert.

Question 49

Welche der folgenden Größen beeinflusst die Steifigkeit eines Bauteils gegen Torsion?

Accepted Answer

Der Torsionsmodul des Materials

Answer

Die Länge des Bauteils

Answer

Die Masse des Bauteils

Answer

Die Querschnittsfläche des Bauteils

Question 50

Welche Aussage über den Sicherheitsnachweis bei Biege- und Torsionsbeanspruchung ist korrekt?

Accepted Answer

Die maximale Spannung im Bauteil darf die zulässige Spannung des Materials nicht überschreiten.

Answer

Der Sicherheitsnachweis erfolgt nur für die Biegespannung.

Answer

Der Sicherheitsnachweis ist nur für statische Belastungen notwendig.

Question 51

Ein dünnwandiger Hohlkörper wird einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt. Welcher Ansatz wird verwendet, um die maximale Torsionsspannung zu berechnen?

Accepted Answer

Die dünnwandige Torsionsformel

Answer

Die Schubformel für dünnwandige Hohlkörper.

Answer

Die Biegeformel für rechteckige Querschnitte.

Answer

Die allgemeine Torsionsformel für Vollkörper.

Question 52

Welche Aussage über die Biege- und Torsionsbeanspruchung ist falsch?

Accepted Answer

Biege- und Torsionsbeanspruchung treten immer gleichzeitig auf.

Answer

Biegebeanspruchung führt zu Normalspannungen, Torsionsbeanspruchung zu Schubspannungen.

Answer

Die maximale Biegespannung tritt am weitesten vom neutralen Achsenpunkt entfernt auf.

Question 53

Ein rechteckiger Querschnitt wird einer Biegebeanspruchung ausgesetzt. Wo treten die größten Normalspannungen auf?

Accepted Answer

An den Rändern des Querschnitts

Answer

Gleichmäßig über den gesamten Querschnitt

Answer

In der Mitte des Querschnitts

Answer

An den Ecken des Querschnitts

Question 54

Welche Formel beschreibt die maximale Schubspannung in einem kreisförmigen Querschnitt bei Torsionsbeanspruchung?

Accepted Answer

τ_max = (T * r) / (I_p)

Answer

τ_max = (M * r) / (I)

Answer

τ_max = (F * r) / (A)

Answer

τ_max = (G * θ * r) / (L)

Question 55

Ein Stahlstab mit kreisförmigem Querschnitt wird mit einem Drehmoment von 100 Nm belastet. Welches ist das resultierende Spannungskonzentrationsverhältnis, wenn ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von 10 mm in den Stab gebohrt wird?

Accepted Answer

Größer als 1

Answer

Kleiner als 1

Answer

Gleich 1

Answer

Kann nicht bestimmt werden

Question 56

Welche Aussage über die Biegesteifigkeit eines Balkens ist korrekt?

Accepted Answer

Die Biegesteifigkeit ist proportional zum Trägheitsmoment des Querschnitts.

Answer

Die Biegesteifigkeit ist unabhängig vom Material des Balkens.

Answer

Die Biegesteifigkeit ist proportional zur Querschnittsfläche.

Question 57

Ein rechteckiger Balken mit einem Querschnittsmaß von 100 mm x 50 mm wird mit einer Kraft von 10 kN belastet. Welches ist das Biegemoment?

Accepted Answer

5000 Nm

Answer

500 Nm

Answer

10000 Nm

Answer

2500 Nm

Question 58

Welche Aussage über den Schubspannungsfluss in einem Biegebalken ist korrekt?

Accepted Answer

Der Schubspannungsfluss ist maximal an der neutralen Achse und nimmt zu den Rändern hin ab.

Answer

Der Schubspannungsfluss ist gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilt.

Answer

Der Schubspannungsfluss ist maximal an den Rändern und nimmt zur neutralen Achse hin ab.

Question 59

Welches ist der Zweck der Sicherheitsfaktoren in der Festigkeitslehre?

Accepted Answer

Um eine ausreichende Sicherheit gegen Versagen des Bauteils zu gewährleisten.

Answer

Um die Belastungen auf das Bauteil zu reduzieren.

Answer

Um die Materialeigenschaften des Bauteils zu verbessern.

Question 60

Ein runder Stahlstab mit einem Durchmesser von 20 mm wird mit einem Drehmoment von 50 Nm belastet. Welches ist die maximale Schubspannung im Stab?

Accepted Answer

159,15 MPa

Answer

79,58 MPa

Answer

318,31 MPa

Answer

636,62 MPa

Question 61

Welche Aussage über die Torsionsspannung in einem Hohlzylinder ist korrekt?

Accepted Answer

Die Torsionsspannung ist im Inneren des Hohlzylinders geringer als an der Außenfläche.

Answer

Die Torsionsspannung ist im Inneren des Hohlzylinders größer als an der Außenfläche.

Answer

Die Torsionsspannung ist gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilt.

Question 62

Welches ist der Unterschied zwischen Biege- und Torsionsbeanspruchung?

Accepted Answer

Biegebeanspruchung erzeugt Normalspannungen, während Torsionsbeanspruchung Schubspannungen erzeugt.

Answer

Biegebeanspruchung erzeugt Schubspannungen, während Torsionsbeanspruchung Normalspannungen erzeugt.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen Biege- und Torsionsbeanspruchung.