Biege- und Torsionsbeanspruchung: Online-Quiz für Maschinenbau-Studierende

Question 1

Welche Aussagen zur Torsionsbeanspruchung eines Stabes sind korrekt?

Accepted Answer

Die Torsionsspannung ist an der Oberfläche des Stabes am größten.

Accepted Answer

Der Verdrehwinkel ist direkt proportional zum Torsionsmoment.

Answer

Die Torsionsspannung ist unabhängig vom Durchmesser des Stabes.

Answer

Torsionsbeanspruchung tritt nur bei Vollstäben auf.

Question 2

Welche Aussage beschreibt die Torsionsspannung korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zum Abstand vom Stabzentrum.

Answer

Sie ist unabhängig vom Verdrehwinkel.

Answer

Sie entspricht der Schubspannung in einem Biegestab.

Answer

Sie tritt nur in Vollstäben auf.

Question 3

Welche der folgenden Größen ist keine Einheit von Spannung?

Accepted Answer

kg/m·s²

Answer

N/m²

Answer

Pa

Answer

N/cm²

Question 4

Wie heißt die Formel zur Berechnung der Biegespannung?

Accepted Answer

σ = M · y / I

Answer

σ = Q · z / I

Answer

τ = T · r / J

Answer

ε = Δl / l

Question 5

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Torsionsmoment und Verdrehwinkel?

Accepted Answer

Linear

Answer

Quadratisch

Answer

Kubisch

Answer

Exponential

Question 6

Welche Aussage zur Schubspannung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie wird durch die Querkraft hervorgerufen.

Answer

Sie steht senkrecht zur Normalspannung.

Answer

Sie kann nur in zylindrischen Körpern auftreten.

Answer

Sie ist immer gleich groß wie die Normalspannung.

Question 7

Wie lässt sich die Verdrehsteifigkeit eines Stabes erhöhen?

Accepted Answer

Durch Vergrößerung des Polabträgheitsmoments

Answer

Durch Verkürzung der Stablänge

Answer

Durch Verringerung des Elastizitätsmoduls

Answer

Durch Verwendung eines anderen Werkstoffs

Question 8

Welche Randbedingung führt zu einer freien Auflagerung?

Accepted Answer

Der Stab ist an beiden Enden gelenkig gelagert.

Answer

Der Stab ist an einem Ende eingespannt und am anderen Ende gelenkig gelagert.

Answer

Der Stab ist an einem Ende eingespannt und am anderen Ende verschieblich gelagert.

Answer

Der Stab ist an beiden Enden eingespannt.

Question 9

Welche Spannungsart tritt bei einem verdrillten Stab auf?

Accepted Answer

Torsionsspannung

Answer

Zugspannung

Answer

Druckspannung

Answer

Schubspannung

Question 10

Welche Materialeigenschaft ist maßgeblich für die Festigkeit eines Balkens unter Biegebelastung?

Accepted Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Zugfestigkeit

Answer

Bruchdehnung

Answer

Härte

Question 11

Welche Lastart verursacht eine Torsionsspannung in einem Stab?

Accepted Answer

Drehmoment

Answer

Zugkraft

Answer

Druckkraft

Answer

Biegemoment

Question 12

In welcher Einheit wird die Biegespannung σ angegeben?

Accepted Answer

N/mm²

Answer

Pa

Answer

Nm/m

Answer

rad/m

Question 13

Welche Verformung tritt bei einem verdrillten Stab auf?

Accepted Answer

Verdrehung

Answer

Dehnung

Answer

Stauchung

Answer

Biegung

Question 14

Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Elastizitätsmodul E und der Durchbiegung y eines Balkens?

Accepted Answer

Je größer E, desto kleiner y

Answer

Je größer E, desto größer y

Answer

E hat keinen Einfluss auf y

Answer

Der Zusammenhang ist nicht eindeutig

Question 15

Wie wirkt sich der Elastizitätsmodul auf die Beanspruchung bei Biegung und Torsion aus?

Accepted Answer

Er bestimmt die Steifigkeit des Materials, was die Verformung und damit die Spannung beeinflusst.

Answer

Er beeinflusst die zulässige Spannung des Materials.

Answer

Er hat keinen Einfluss auf die Beanspruchung.

Question 16

Welche numerische Methode wird häufig zur Berechnung von Biegespannungen und Torsionsspannungen in komplexen Strukturen eingesetzt?

Accepted Answer

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Answer

Randbedingungen

Answer

Analytische Methoden

Question 17

Wie wirkt sich eine Torsionsbelastung auf den Verdrehwinkel eines Stabes aus?

Accepted Answer

Proportionale Zunahme

Answer

Inverse Zunahme

Answer

Quadratische Zunahme

Answer

Exponentale Zunahme

Question 18

Was unterscheidet eine statische von einer dynamischen Torsionsbelastung?

Accepted Answer

Die Belastungsdauer

Answer

Das Belastungsniveau

Answer

Die Belastungsrichtung

Answer

Die Art des belasteten Materials

Question 19

Wie wirken sich Kerben und geometrische Unstetigkeiten auf die Spannungsverteilung und Belastbarkeit bei Biege- und Torsionsbelastung aus?

Accepted Answer

Erhöhte Spannungen und verringerte Belastbarkeit

Answer

Verringerte Spannungen und erhöhte Belastbarkeit

Answer

Keine Auswirkung auf die Spannungsverteilung

Answer

Auswirkungen nur bei Torsionsbelastung

Question 20

Welche Spannungsart entsteht bei einer Biegebeanspruchung?

Accepted Answer

Biegespannung

Answer

Zugspannung

Answer

Druckspannung

Answer

Schubspannung

Question 21

Die Torsionsspannung in einem zylindrischen Stab hängt direkt von welchen Faktoren ab?

Accepted Answer

Drehmoment und Stabdurchmesser

Answer

Drehmoment

Answer

Stabdurchmesser

Answer

Stablänge

Question 22

Bei welcher Beanspruchung treten nur Zugspannungen auf?

Accepted Answer

Zug

Answer

Biegung

Answer

Torsion

Answer

Schub

Question 23

Welche Einheit wird zur Messung des Verdrehwinkels verwendet?

Accepted Answer

Radiant

Answer

Grad

Answer

Meter

Answer

Nm

Question 24

Welche Belastungsart führt zu Torsionsspannungen?

Accepted Answer

Drehmoment

Answer

Druck

Answer

Zug

Answer

Biegung

Question 25

In welcher Einheit wird die Biegespannung gemessen?

Accepted Answer

N/m²

Answer

N/m

Answer

Pa

Answer

Nm

Question 26

Welcher Belastungsfall führt zu einer reinen Torsionsbeanspruchung?

Accepted Answer

Drehmoment auf eine starre Welle

Answer

Biegemoment auf einen Balken

Answer

Druckkraft auf eine Säule

Answer

Zugkraft auf einen Stab

Question 27

Welche Formel beschreibt die Biegespannung (σ) in einem Balken?

Accepted Answer

σ = M * y / I

Answer

σ = M * I / y

Answer

σ = y * M / I

Answer

σ = I * M / y

Question 28

Unter welcher Belastung tritt Torsionsspannung auf?

Accepted Answer

Belastung eines Balkens durch ein Drehmoment

Answer

Belastung eines Balkens durch eine Normalkraft

Answer

Belastung eines Balkens durch eine Querlast

Answer

Belastung eines Balkens durch eine Zugkraft

Question 29

Welche Belastung führt zu einer gleichmäßig verteilten Biegespannung in einem Balken?

Accepted Answer

Gleichmäßig verteilte Last über die gesamte Balkenlänge

Answer

Einzellast in Balkenmitte

Answer

Momentenbelastung am Balkenende

Answer

Querlast in Balkenmitte

Question 30

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem statisch bestimmten und einem statisch unbestimmten Balken?

Accepted Answer

Statisch unbestimmte Balken haben mehr Auflagerreaktionen als statisch bestimmte Balken.

Answer

Statisch bestimmte Balken haben mehr Auflagerreaktionen als statisch unbestimmte Balken.

Answer

Statisch bestimmte Balken sind instabiler als statisch unbestimmte Balken.

Answer

Statisch unbestimmte Balken sind aufwendiger zu berechnen als statisch bestimmte Balken.

Question 31

Welches Material weist die höchste Torsionssteifigkeit auf?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Holz

Answer

Kunststoff

Question 32

Ein runder Schaft mit einem Durchmesser von 20 mm wird einer Torsionsbeanspruchung von 10 Nm ausgesetzt. Welche Torsionsspannung tritt im Schaft auf?

Accepted Answer

15,92 MPa

Answer

7,96 MPa

Answer

31,83 MPa

Answer

63,66 MPa

Question 33

Welche Aussage zur Biegebeanspruchung ist richtig?

Accepted Answer

Die maximale Biegespannung tritt auf der Außenseite des Balkens auf.

Answer

Die Biegespannung ist über den Querschnitt des Balkens konstant.

Answer

Die maximale Biegespannung tritt auf der Innenseite des Balkens auf.

Question 34

Welche Belastungsart führt zu einer Torsionsspannung in einem Stab?

Accepted Answer

Ein Drehmoment.

Answer

Eine Zugkraft.

Answer

Eine Biegebelastung.

Answer

Eine Druckkraft.

Question 35

Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Verdrehwinkel eines Stabes, seiner Länge und dem Torsionssteifigkeitsmodul?

Accepted Answer

Der Verdrehwinkel ist direkt proportional zur Länge und umgekehrt proportional zum Torsionssteifigkeitsmodul.

Answer

Der Verdrehwinkel ist direkt proportional zur Länge und direkt proportional zum Torsionssteifigkeitsmodul.

Answer

Der Verdrehwinkel ist umgekehrt proportional zur Länge und direkt proportional zum Torsionssteifigkeitsmodul.

Question 36

Welche Maßnahme kann die Biegefestigkeit eines Balkens erhöhen?

Accepted Answer

Vergrößerung des Widerstandsmoments seines Querschnitts.

Answer

Verwendung eines schwächeren Materials.

Answer

Verringerung der Querkraft.

Answer

Verkürzung des Balkens.

Question 37

Welche Maßnahme kann die Torsionssteifigkeit eines Stabes erhöhen?

Accepted Answer

Vergrößerung des polaren Trägheitsmoments seines Querschnitts.

Answer

Verringerung des Drehmoments.

Answer

Verkürzung des Stabes.

Answer

Verwendung eines schwächeren Materials.

Question 38

Welche Aussage zur Torsion eines Stabes ist korrekt?

Accepted Answer

Der Stab dreht sich um seine Längsachse.

Answer

Der Stab biegt sich in eine Richtung senkrecht zu seiner Längsachse.

Answer

Der Stab verkürzt sich in Längsrichtung.

Answer

Der Stab dehnt sich in Längsrichtung aus.

Question 39

Welches Verhältnis von Außendurchmesser zu Innendurchmesser führt bei einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt, das auf Torsion beansprucht wird, zu der größten Torsionssteifigkeit?

Accepted Answer

2:1

Answer

1:2

Answer

1:1

Answer

Es spielt keine Rolle.

Question 40

Welche Faktoren beeinflussen den Verdrehwinkel einer Welle unter Torsionsbeanspruchung?

Accepted Answer

Alle genannten Faktoren.

Answer

Das Torsionsmoment.

Answer

Der Querschnittsfläche der Welle.

Answer

Der Schubmodul des Materials.

Question 41

Welcher Ausdruck beschreibt die maximale Schubspannung τ_max in einem runden Querschnitt unter Torsionsbeanspruchung?

Accepted Answer

τ_max = (T * r) / (I_p)

Answer

τ_max = (T * r) / (I_p * 2)

Answer

τ_max = (T * r^2) / (I_p)

Answer

τ_max = (T * I_p) / (r * 2)

Question 42

Welche Aussage über die Spannungsverteilung in einem rechteckigen Querschnitt unter Biegebeanspruchung ist korrekt?

Accepted Answer

Die maximale Biegespannung tritt an den Rändern des Querschnitts auf.

Answer

Die Biegespannung ist über den gesamten Querschnitt gleichmäßig verteilt.

Answer

Die maximale Biegespannung tritt in der Mitte des Querschnitts auf.

Question 43

Welche Aussage über die Steifigkeit eines Biegebalkens ist korrekt?

Accepted Answer

Die Steifigkeit eines Biegebalkens ist proportional zum Quadrat der Höhe des Querschnitts.

Answer

Die Steifigkeit eines Biegebalkens ist unabhängig von der Höhe des Querschnitts.

Answer

Die Steifigkeit eines Biegebalkens ist proportional zur Höhe des Querschnitts.

Question 44

Ein Balken mit rechteckigem Querschnitt wird auf Biegung beansprucht. Wo treten die größten Normalspannungen auf?

Accepted Answer

In den Randfasern (oben und unten)

Answer

Gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilt

Answer

Im Schwerpunkt des Querschnitts

Answer

An den Rändern der neutralen Faser

Question 45

Was besagt das Hooke'sche Gesetz im Zusammenhang mit Torsion?

Accepted Answer

Der Verdrehwinkel ist proportional zum Torsionsmoment.

Answer

Die Dehnung ist proportional zur Querschnittsfläche.

Answer

Die Schubspannung ist proportional zur Zugspannung.

Question 46

Was ist der Unterschied zwischen einem statisch bestimmten und einem statisch unbestimmten Problem in der Technischen Mechanik?

Accepted Answer

Statisch unbestimmte Probleme können nicht allein mit den Gleichgewichtsbedingungen gelöst werden.

Answer

Statisch unbestimmte Probleme haben keine Lösungen.

Answer

Statisch bestimmte Probleme haben keine Lagerreaktionen.

Question 47

Was ist der Unterschied zwischen elastischer und plastischer Verformung?

Accepted Answer

Elastische Verformung ist reversibel, plastische Verformung ist irreversibel.

Answer

Elastische Verformung tritt nur bei Metallen auf, plastische Verformung nur bei Kunststoffen.

Answer

Elastische Verformung ist zeitabhängig, plastische Verformung ist zeitunabhängig.

Question 48

Was versteht man unter dem Begriff "Knickung" im Zusammenhang mit der Belastung von Stäben?

Accepted Answer

Das seitliche Ausweichen und Versagen eines schlanken Stabes unter Druckbelastung.

Answer

Die Entstehung von Rissen in einem spröden Material unter Belastung.

Answer

Die plastische Verformung eines Stabes unter Zugbelastung.

Question 49

Welche Aussage trifft auf die neutrale Faser bei der Biegung eines Balkens zu?

Accepted Answer

Die Länge der neutralen Faser bleibt bei der Biegung unverändert und sie liegt im Schwerpunkt des Querschnitts.

Answer

Die neutrale Faser befindet sich immer im oberen Rand des Querschnitts.

Answer

In der neutralen Faser treten die größten Normalspannungen auf.

Question 50

Ein rechteckiger Querschnitt mit der Breite b und der Höhe h wird einer Biegebeanspruchung ausgesetzt. Wo befinden sich die größten Normalspannungswerte im Querschnitt?

Accepted Answer

An den oberen und unteren Rändern des Querschnitts

Answer

In der Mitte des Querschnitts

Answer

Gleichmäßig verteilt über den gesamten Querschnitt

Answer

An den Seiten des Querschnitts

Question 51

Welches der folgenden Materialien hat eine höhere Torsionssteifigkeit?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Kunststoff

Answer

Aluminium

Answer

Holz

Question 52

Eine Welle mit einem Durchmesser von 20 mm wird einer Torsionsbeanspruchung mit einem Drehmoment von 100 Nm ausgesetzt. Wie groß ist die Schubspannung an der Oberfläche der Welle?

Accepted Answer

12,73 MPa

Answer

50,92 MPa

Answer

25,46 MPa

Answer

6,37 MPa

Question 53

Was ist der Unterschied zwischen einer statischen und einer dynamischen Biegebeanspruchung?

Accepted Answer

Eine statische Biegebeanspruchung wirkt konstant, während eine dynamische Biegebeanspruchung zeitlich variiert.

Answer

Eine statische Biegebeanspruchung wirkt nur auf einen Punkt, während eine dynamische Biegebeanspruchung über einen Bereich wirkt.

Question 54

Welche Aussage zum Torsionswinkel ist korrekt?

Accepted Answer

Der Torsionswinkel ist proportional zum angelegten Drehmoment und der Länge des Bauteils und umgekehrt proportional zum Schubmodul des Materials.

Answer

Der Torsionswinkel ist unabhängig vom verwendeten Material.

Answer

Der Torsionswinkel ist proportional zur Querschnittsfläche des Bauteils.

Question 55

Ein runder Hohlquerschnitt mit einem Außendurchmesser von 50 mm und einem Innendurchmesser von 40 mm wird einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt. Wo befindet sich die größte Schubspannung im Querschnitt?

Accepted Answer

An der Außenseite des Querschnitts

Answer

Gleichmäßig verteilt über den gesamten Querschnitt

Answer

In der Mitte des Querschnitts

Answer

An der Innenseite des Querschnitts

Question 56

Welche Formel wird verwendet, um die maximale Schubspannung in einem runden Vollquerschnitt bei Torsionsbeanspruchung zu berechnen?

Accepted Answer

τmax = (T*r)/J

Answer

τmax = (F*r)/J

Answer

τmax = (T*r)/I

Answer

τmax = (F*r)/I

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über das Biegemoment ist korrekt?

Accepted Answer

Das Biegemoment ist ein äußeres Kräftepaar, das einen Körper um eine Achse biegt.

Answer

Das Biegemoment ist eine Kraft, die einen Körper dehnt.

Answer

Das Biegemoment ist eine Kraft, die einen Körper staucht.

Question 58

Welche der folgenden Aussagen zum Trägheitsmoment ist korrekt?

Accepted Answer

Das Trägheitsmoment ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit eines Querschnitts gegen Verformung durch Biegung.

Answer

Das Trägheitsmoment ist ein Maß für die Masse eines Körpers.

Question 59

Bei einer Biegebeanspruchung entstehen auf einer Rechteckfläche die größten Spannungen an welcher Stelle?

Accepted Answer

Unterer Rand

Answer

Oberer Rand

Answer

Linker Rand

Answer

Rechter Rand

Question 60

Welche der folgenden Größen ist bei einer Torsionsbeanspruchung maßgeblich für die Verdrehung?

Accepted Answer

Torsionsmoment

Answer

Biegemoment

Answer

Axialkraft

Answer

Querbelastung

Question 61

Bei einem Stab mit Kreisquerschnitt unter Torsionsbeanspruchung ist die maximale Schubspannung:

Accepted Answer

Proportional zum Torsionsmoment und zum Radius

Answer

Proportional zum Torsionsmoment und zur Länge

Answer

Proportional zur Schubspannung und zur Länge

Question 62

Welche der folgenden Annahmen ist bei der Berechnung der Biegemomente in einem Balken nicht zulässig?

Accepted Answer

Linearer Verlauf der Biegemomente

Answer

Vernachlässigung der Schubspannungen

Answer

Konstante Querschnittsfläche

Question 63

Bei einem Drehstab mit rechteckigem Querschnitt ist das Torsionssteifigkeitsmoment:

Accepted Answer

Proportional zur Breite und zur dritten Potenz der Höhe

Answer

Proportional zur Breite und zur zweiten Potenz der Höhe

Answer

Proportional zur Höhe und zur dritten Potenz der Breite

Question 64

Welche der folgenden Aussagen zur Biegung eines Balkens ist richtig?

Accepted Answer

Die Durchbiegung ist proportional zum Biegemoment

Answer

Die Durchbiegung ist proportional zur Länge

Answer

Die Durchbiegung ist proportional zur Belastung

Answer

Die Durchbiegung ist proportional zur Querschnittsfläche