Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Aufgaben für Design und Ingenieurwissenschaften

Thermischer Wirkungsgrad

Der thermische Wirkungsgrad wird größer, je höher die erste Hitze im Verbrennungsmotor ist und je geringer die Wärmeverluste sind. Die Menge der gewonnenen Wärme hängt von der Masse des Kraftstoffs pro Zeiteinheit und dessen Heizwert ab. Der thermische Wirkungsgrad kann als das Verhältnis zwischen der Wirkleistung und der thermischen Energie des Kraftstoffs definiert werden.

• Wärmeverluste durch Abgase: Entfallen bei Ottomotoren auf etwa 35% und bei Dieselmotoren auf 30%.
• Kühlverluste: Evakuieren ungefähr 30% der Wärme des Motors bei beiden Typen.
• Thermische Umwandlung: Verbrennungsmotoren sind nur in der Lage, zwischen 35% und 50% der gesamten Wärmeenergie des Kraftstoffs in nutzbare Arbeit umzuwandeln.

Mechanische

Oberflächenbehandlungen

Oberflächenbehandlungen im Straßenbau umfassen:

• Eine dünne Bitumenschicht (typischerweise 1-4 cm dick), die auf eine bestehende Oberfläche aufgebracht wird.
• Sie dienen dazu, bestimmte Funktionen wie eine widerstandsfähige Oberfläche, verbesserte Textur, Abdichtung und Haftung zu gewährleisten.
• Sie erhöhen in der Regel nicht die strukturelle Festigkeit des Belags.
• Sie verbessern nicht die Ebenheit der darunterliegenden Schicht wesentlich.

Oberflächenbehandlungen ohne Splittabstreuung

Schwarzdeckenbewässerung (Fog Seal)

Dies ist eine Oberflächenbehandlung für Strecken mit geringer Verkehrsintensität. Sie dient der Abdichtung gegen Alterungseinflüsse, der Verjüngung der bestehenden Oberfläche und kann zusätzlich...

Viskose Reibungskräfte

Viskose Reibungskräfte haben zur Folge, dass Schichten der Flüssigkeit, die sofort in Kontakt mit einer festen Oberfläche sind, an dieser haften, so dass es keine relative Bewegung gibt. Darüber hinaus kann es keine relative Bewegung zwischen dem Fluid und der Wand in einer Richtung normal zu dieser geben, so dass für eine feste Wand die Randbedingung gilt:

(Wand-Fluid-Relativgeschwindigkeit). Wenn die Flüssigkeit ideal ist und es keine Reibungskräfte gibt, ist die Bedingung:

Kraft auf eine feste Wand

Wir können die Kraft, die auf eine feste Wand als Begrenzung der Flüssigkeit wirkt, folgendermaßen definieren:

Dann ist die Kraft pro Flächeneinheit:

Dies ist die normale Kraft an die Oberfläche (abgehende und ankommende...

Grundlagen von Freileitungen

Masten sind Konstruktionen, die dazu dienen, die Leiterseile und andere Komponenten einer Freileitung zu tragen und voneinander zu isolieren. Sie unterliegen Druck- und Biegebelastungen durch das Gewicht der Materialien sowie durch Windlasten. Obwohl offizielle Anforderungen besagen, dass Masten aus jedem Material bestehen können, sofern die Sicherheitsbedingungen erfüllt sind, werden in der Praxis hauptsächlich Holz, Beton und Stahl verwendet. Bei Leitungen kommen standardisierte Gittermasten zum Einsatz, deren Typen nach Belastbarkeit (kg) und Höhe (m) klassifiziert sind. Zur Berechnung der Höhe und der Belastbarkeit müssen folgende Daten berücksichtigt werden: Leiterseilspannung, Anzahl der Leiter, Erdungsseile,...

Grundlagen der Baustatik

• 11. Das Produkt der Fläche eines Abschnitts eines Festkörpers durch das Quadrat der Entfernung zur Drehachse heißt: Trägheitsmoment.
• 12. Die Art der Unterstützung, die nur eine erzwungene Bewegung eines Festkörpers in vertikaler Achse zulässt, heißt: Gemeinsames Feld.
• 13. Die grafische Darstellung der Spannungen in einem bestimmten Abschnitt, bei der der Wert Null erreicht wird, heißt: Neutrale Faser.
• 14. Die Antwort auf die äußere Krafteinwirkung auf einen Festkörper nennt man: Reaktionen.
• 15. Das Phänomen, bei dem der Schlupf eines Abschnitts eines Körpers gegenüber anderen zusammenhängende innere Spannungen erzeugt, heißt: Schubspannung.

Strukturmechanik und Gesetze

• 11. Die Formulierung des axialen Steifigkeitskoeffizienten

Definitionen im Wasserbau

Damm: Eine künstliche Struktur, die durch eine Begrenzung ganz oder teilweise die Umrisse einer Anlage auf dem Boden bildet und zur Speicherung von Wasser dient. Auch Kanäle können als solche Wasserbecken ausgelegt sein.

Raft: Eine hydraulische künstliche Struktur zur Speicherung von Wasser, die außerhalb der Begrenzung durch einen Damm liegt.

Reservoir: Ein künstlicher Ort zur begrenzten Wasserspeicherung, der ganz oder teilweise durch einen Damm begrenzt wird. Der Begriff „Damm“ kann sich auch auf das gesamte Gelände der Wasserspeicherung sowie alle zugehörigen Hilfsstrukturen beziehen.

Klassifizierung nach Größe und Risiko

Große Talsperre: Eine Talsperre mit einer Höhe von über 15 Metern oder einer Höhe...

Metallstruktur und ihre Bedeutung

Die Größe und Anordnung der Körner, aus denen die Metallstruktur (Granulat) besteht, ist sehr wichtig, da die Eigenschaften eines Metalls davon abhängen.

Arten von HSS-Stahl

• Mikrolegierter Stahl
• Dual-Phase-Stähle
• Rephosphorisierte Stähle
• Bake-Hardening-Stähle
• IF-Stähle
• TRIP-Stähle

Aktive Materialien

Die bemerkenswerte Eigenschaft dieser Materialien liegt in der Veränderung, die sie als Reaktion auf bestimmte Reize erfahren. Diese Materialien ändern ihre Eigenschaften automatisch.

Physikalische Eigenschaften

• Schmelzbarkeit: Die Eigenschaft, dass Metalle unter der Einwirkung von Wärme verflüssigt werden können.
• Spezifische Wärme: Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur einer Masseeinheit eines

Kupplungen sind wesentliche Bestandteile langlebiger Maschinen. Ihre korrekte Montage und regelmäßige Wartung sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der gesamten Anlage.

Antriebsverbindungen

Sie stellen eine flexible Verbindung zwischen zwei Achsen her. Scheiben ermöglichen Drehungen, und Schrauben verbinden die Elemente. Es gibt Komponenten, die eine gegenseitige Verschiebung ermöglichen. Die Berechnung ist in der Regel einfach und unkompliziert.

Starre Kupplungen

Diese Kupplungen sind starr und übertragen Kräfte, wobei das übertragene Drehmoment einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf. Querverbindungen werden oft mit Keilen realisiert, die Scherkräfte übertragen. Sie sind einfach und kostengünstig. Scherkräfte...

MIG/MAG-Schweißen: Grundlagen und Verfahren

MIG / MAG: Das Schweißen erzeugt Schweißnähte (kein Kauf erforderlich). Wärme-Fusion erfolgt durch einen Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück. Ein Schutzgas schützt das flüssige Metall in der Schweißnaht vor Kontamination. Wenn ein Inertgas verwendet wird, spricht man von MIG (Metal Inert Gas), und wenn es sich um ein Aktivgas handelt, von MAG (Metal Active Gas).

Schweißausrüstung (Equipment)

Energiequelle: Anschluss an das Netz mit 220 V oder 380 V. Sie besteht aus einem Gleichrichter, der Ströme in eine einstellbare, konstante Spannung umwandelt.

Elektrodendraht-Vorschubmechanismus: Die Rolle sitzt auf einer Achse, welche die Drahtspule hält. Eine Feder bremst die Drehung...

Zündanlage MEP: Grundlagen und Funktionsweise

Zündanlage (MEP)

Wie zündet der Funke die Mischung?

Der Funke zündet das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum. Die Zündzeit wird von der elektronischen Steuerungseinheit (UCE / ECU) bestimmt. Sie legt den Zeitpunkt fest, zu dem der Funke in jedem Zylinder überspringt.

Warum steigt die Leistung mit zunehmender Motordrehzahl?

Mit steigender Drehzahl läuft der Motor schneller durch die Phasen Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen. Innerhalb einer Zeitspanne werden mehr Arbeitstakte pro Minute ausgeführt, sodass bei gleicher Füllung pro Takt die abgegebene Leistung steigt. Allerdings muss die Verbrennung bei hohen Drehzahlen schnell und vollständig ablaufen, damit Leistungseffizienz erhalten...