Knicken

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engl:          Kategorie: Level 2 Theorie

Allgemeine Informationen hierzu finden Sie zum Beispiel bei wikipedia:Knicken

Knicken ist (ebenso wie das Beulen) ein Stabilitätsverlust eines Bauteils in der Strukturmechanik. Mit Knicken wird das Versagen von Stäben oder Balken bezeichnet, die mit einer Druckkraft belastet werden. In der Technik kennt man Säulen und Stützen, die knicken. Aber auch in der Biologie gibt es Knicken: Gräser oder auch Knochen können knicken.

In der Praxis tritt meistens nur eine typische Form (Knickform) bei einem geknickten Bauteil auf.

Simulation

Für die Simulation des Knickens treffen die Hinweise zu Beulanalyse zu. Das Ergebnis einer Beulanalyse sind mehrere mögliche Knickformen. Sie ergeben sich aus der numerischen Lösung der zugrunde liegenden Gleichungen. In der Praxis kann man aber nur wenige dieser Knickformen real beobachten (Energie-Minimum).

Beispiel

Die Abbildung zeigt einen geraden schlanken Turm, der ein schweres Gewicht an der Spitze tragen muss, zum Beispiel eine Windkraftanlage. Wenn der Turm gerade steht, ergibt das Gewicht eine Längskraft im Turm. Sobald sich der Turm etwas zur Seite biegt - zum Beispiel durch Seitenwind - ergibt sich zusätzlich ein Biegemoment. Diese zusätzliche Last ist von der Querauslenkung abhängig. Das ähnelt einem Euler-Knickstab.

Sonstige Begriffe

Mit Beulen bezeichnet man einen Stabilitätsverlust bei flächigen Bauteilen, zum Beispiel einem Blech.

Beulanalyse, Stabilitätsanalyse