Auslegung von Konstruktionselementen durch Berechnung der „Sicherheit“

Im Kap. 2 werden die klassischen Auslegungsmethoden des Spannungs- und Sicherheitsnachweises vorgestellt und mit Formeln untersetzt. Begriffe wie Beanspruchungen, Spannungen und Beanspruchbarkeiten bzw. Werkstofffestigkeiten werden im Zusammenhang mit der Auslegung von Maschinenelementen für dynamische und statische Belastungen eingeführt. Neben einachsigen Spannungszuständen werden auch mehrachsige Spannungszustände und relevante Vergleichsspannungshypothesen untersucht und für die Auslegungspraxis als Formel bereit-gestellt. Für das Konzept der örtlichen Spannungen und das Nennspannungskonzept werden Faktoren von technologischen und geometrischen Einflüssen definiert, mit deren Unterstützung bei der Auslegung bzw. Nachweisrechnung auftretende Spannungen bzw. Werkstofffestigkeitswerte an Kerben angepasst werden können. Abgerundet wird Kap. 2 mit einer kritischen Betrachtung von Spannungen und Sicherheitszahlen unter wahrscheinlichkeitstheoretischem Aspekt. Vorgestellt werden allgemeine Maßnahmen, mit denen eine Schadenswahrscheinlichkeit reduziert werden kann und eine erste Anwendung von Wahrscheinlichkeiten im Rahmen einer Risikoanalyse, wie sie für eine CE-Kennzeichnung per Gesetz verlangt wird. Die Beispiele 1, 2 und 3 im Kap. 8 dienen der besseren Veranschaulichung.