Plastizitätstheorie und ihre Anwendung auf Festigkeitsprobleme

In den beiden letzten Jahrzehnten ist in die Festigkeitsforschung immer mehr das nichtelastische Werkstoffverhalten einbezogen wor­ den. Die Ergebnisse dieser Forschung berücksichtigt der Ingenieur in Deutschland allerdings zur Zeit noch selten bei seinen praktischen Festigkeitsrechnungen. Über diese Erweiterung der Festigkeitslehre fehlt im deutschsprachigen Raum eine zusammenfassende Darstellung. Ich wollte mit diesem Buch dazu beitragen, diese Lücke zu schließen und das Interesse für dieses Gebiet zu fördern. Warum ist diese Erweiterung überhaupt für den Ingenieur von Bedeutung, der durch Generationen hindurch Maschinen, Fahrzeuge und Bauwerke meist nur auf Grund von Festigkeitsrechnungen ent­ warf, bei denen er elastisches Werkstoffverhalten voraussetzte? Es gibt hierauf drei Antworten: Erstens kann man in der klaRsischen Festigkeitslehre nicht berücksichtigen, daß die im allgemeinen hoch­ gradig statisch unbestimmten Konstruktionen weit über ihre elasti­ sche Grenzlast hinaus belastet werden können, bevor sie zusammen­ brechen, und daß diese Überlastbarkeit je nach dem Einzelfall sehr verschieden ist. Die einzelnen Teile einer auf Grund von elastizitäts­ theoretischen Rechnungen entworfenen Konstruktion haben also ganz verschiedene Sicherheiten gegenüber dem Zusammenbruch. Der Ent­ wurf nach der Plastizitätstheorie führt dagegen zu einer Konstruktion mit gleicher Sicherheit ih1er Teile gegenüber dem Zusammenbruch, das heißt zu einer besseren Ausnutzung des Materials. Zweitens sind die Rechnungen nach der Elastizitätstheorie insofern schon unreali­ stisch, als sie die Plastizierung des Werkstoffs an Stellen mit Span­ nungskonzentrationen nicht berücksichtigen. Drittens sind sie auf­ wendiger als plastizitätstheoretische Festigkeitsrechnungen.