Zusammenfassung
Wir betrachten einen dünnen, nach einem Kreisbogen mit dem Radius a geformten Stab, der unter einem gleichmäßigen radialen Druck p steht. Solange der Druck eine bestimmte Größe nicht überschreitet, wirkt im Stab nur die tangential gerichtete Druckkraft P = p . a mit der Gleichgewichtsform einer gleichmäßigen Pressung. Nach Erreichen dieses Grenzwertes entstehen Ausbiegungen und der Stab knickt. Wir wollen das Problem des Knickens in der Stabebene untersuchen, wobei wir voraussetzen, daß der Druck auch nach der Verformung normal zur verzerrten Mittellinie des Bogens bleibt.
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Referenzen
Vgl. hierzu A. E. H. Love, deutsch von A. Timpe: Lehrbuch der Elastizität. 1907. S. 456.
Vgl. K. Federhofer: Über die Querknickung gleichmäßig gedrückter Kreisringe. Der Eisenbau, Jahrg. 12, S. 291. 1921.
Ferner P. Funk: Über die Stabilität eines Kreisbogens unter gleichmäßigem radialen Druck. Ztschr. angew. Math. u. Mech., Bd. 4, S. 143–146. 1924.
Eine Berechnung, die hiervon ihren Ausgang nimmt, findet sich bei E. Hurlbrink: Schiffbau, Jahrg. 9, S. 640. 1907/08.
R. Mayer: Ztschr. Math. u. Physik, Bd. 61, S. 318f. 1913. Die Knickfestigkeit. Berlin, 1921. S. 136.
E. L. Nicolai: Stabilitätsprobleme der Elastizitätstheorie. Ztschr. angew. Math. u. Mech., Bd. 3, S. 227–229. 1923. Ber. d. Polytechn. Instituts in Petersburg, Bd. 27, S. 323–377. 1918. (Russisch.)
M. Levy: Mémoire sur un nouveau cas intégrable du problème de l’élastique et l’une de ses applications. Journ. des Math, pures et appl., Liouville, Bd. 3, S. 5–43. 1884.
J. Boussinesq: Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences, 97, S. 843. 1883.
Eine erste Näherung für die Ausbiegung, die zu einem formal ähnlichen Ergebnis wie beim geraden Stab in Pkt. 2 führt, berechnet K. Fedekhofer: Verhandl. d. 2. Internat. Kongr. f. Techn. Mechanik. Zürich, 1926. S. 388 bis 392.
Die genauere Lösung des Problems findet sich bei G. H. Halphen: Traité des fonctions elliptiques et de leurs applications, Paris, 1888, Bd. 2, S. 192–236,
und bei A. G. Greenhill: The Elastic Curve, under uniform normal pressure. Math. Annalen, Bd. 52, S. 465–500. 1899.
Siehe E. L. Nicolai: Stabilitätsprobleme der Elastizitätstheorie. Ztschr. angew. Math. u. Mech., Bd. 3, S. 227–229. 1923.
Bezüglich dieser Methode siehe M. Born: Untersuchungen über die Stabilität der elastischen Linie in Ebene und Raum unter verschiedenen Grenzbedingungen. Inauguraldissertation. Göttingen, 1906.
Vgl. auch P. Funk: Über die Stabilität eines Kreisbogens unter gleichmäßigem radialen Druck. Ztschr. angew. Math. u. Mech., Bd. 4, S. 143–146. 1924, wo die Stabilität des Kreisbogens in analoger Weise untersucht wird.
Beachte den Zusammenhang mit der in § 13 dargestellten Energie-methode, wo für die Ausbiegung ein Näherungsansatz gewählt und darin enthaltene Koeffizienten aus der Minimumsbedingung bestimmt werden.
Siehe J. Fritsche: Zur Berechnung der Knickbelastung von Bogenträgern. Die Bautechnik, Jahrg. 3, H. 35 u. 36. 1925.
K. Federhofer: Über Eigenschwingungen und Knicklasten des parabolischen Zweigelenkbogens. Sitzungsber. Akad. Wiss. Wien, 143. Bd., S. 131f. 1934.
Bei J. Fritsche wird die Lösung aus der Differentialgleichung gewonnen, während K. Federhofer nach Aufstellen des Energieausdruckes das von Timoshenko ausgebaute Näherungsverfahren von Ritz heranzieht.
E. Gaber: Über die Knicksicherheit vollwandiger Bogen. Die Bautechnik, Jahrg. 12, S. 646–651. 1934.
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Ratzersdorfer, J. (1936). Die Stabilität von Bogenträgern in ihrer Ebene. In: Die Knickfestigkeit von Stäben und Stabwerken. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-26187-3_7
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