Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

2026-10-11T16:31:10Z

aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

Neue Seite

{{T}}

{{BR}}
= Einleitung =
'''Werkstofflabor und Prüfdatenauswertung – Zugversuchsdaten rechnerisch aufbereiten'''

'''Zielgruppe:''' Ausbildung in Metalltechnik, Werkstoffprüfung und Qualitätssicherung. '''Lernzeit:''' etwa 45–60 Minuten. '''Ziel:''' Du wandelst Kraft- und Längenmesswerte in technische Spannung und Dehnung um, prüfst die Ergebnisse und begründest eine Qualitätsentscheidung.

'''Sicher lernen:''' Alle Zahlen sind '''frei erfundene, in sich abgestimmte Modelldaten''' – keine realen Prüfzeugnisse. Du arbeitest ausschließlich mit Bildern, Videos, Papier oder Tabellenkalkulation. '''Keine Eigenversuche an Prüfmaschinen.'''

[[Datei:Moderne universalpruefmaschine Z3-X500.jpg|450px|rahmenlos|center]]
''Bildauftrag: Finde an der Prüfmaschine den Bereich, in dem eine Probe eingespannt wird. Foto: Ingeniero-aleman/Wikimedia Commons.''

{{#ev:youtube|https://www.youtube.com/watch?v=FpO2KImasNo|500|center}}
''Prozessvideo von Instron: Aufbau und Zweck einer Zugprüfmaschine. Beobachte Probenhalter, Kraftmessung und Schutzbereiche; das Video ersetzt keine Betriebsunterweisung.''

{{BR}}
== Ausbildungsfall: Prüfauftrag P-17 ==
Du bist in der Qualitätssicherung eines fiktiven metallverarbeitenden Betriebs. Ein Labor hat einen metallischen Probenstab mit rechteckigem Prüfquerschnitt bereits unter Fachaufsicht geprüft. Du erhältst die protokollierten Messwerte und sollst sie auswerten. Der Werkstoff wird '''nicht''' anhand dieser wenigen Zahlen identifiziert.

{| class="wikitable"
! Ausgangsgröße !! Zeichen !! Modellwert
|-
| Breite im verjüngten Messabschnitt || b0 || 10,0 mm
|-
| Dicke im Messabschnitt || a0 || 8,0 mm
|-
| Anfangsmesslänge || L0 || 50,0 mm
|-
| Größte gemessene Zugkraft || Fm || 36,0 kN
|-
| Messlänge nach dem Bruch, sachgerecht zusammengelegt || Lu || 61,0 mm
|-
| Kleinster Bruchquerschnitt, modellhaft ermittelt || Su || 44,0 mm²
|}

'''Fiktiver betrieblicher Entscheidungsmaßstab, keine Normvorgabe:''' Rm mindestens 440 MPa und A mindestens 20 %. Eine echte Freigabe benötigt zusätzlich die normgerechte Prüfung und vollständige Dokumentation.

{{BR}}
== Dein Lernweg ==
{| class="wikitable"
! Einheit !! Zeit !! Du kannst danach …
|-
| 1 – Querschnitt || 6 min || die Anfangsfläche berechnen
|-
| 2 – Kraft und Spannung || 7 min || kN in N und Spannung in MPa umrechnen
|-
| 3 – Verlängerung und Dehnung || 7 min || relative Dehnung in Prozent angeben
|-
| 4 – Datentabelle || 8 min || Messwerte rechnerisch aufbereiten
|-
| 5 – Kennwerte und Bewertung || 8 min || Rm, E und A einordnen
|-
| 6 – Datenqualität und Sicherheit || 6 min || Fehlmessungen und Gefährdungen erkennen
|}

{{BR}}
= Kurze Lerneinheiten =

{{BR}}
== Anfangsquerschnitt: Wie groß ist die Fläche? ==
[[Datei:Tensile specimen nomenclature.svg|500px|rahmenlos|center]]
''Begriffe an einer Zugprobe: Achte auf den schmaleren Messbereich. Die Zeichnung ist ein Prinzipbild, keine bemaßte Zeichnung des Modellfalls.''

[[Datei:Dogbone for Tensile Testing Created in FreeCAD.png|500px|rahmenlos|center]]
''Detailbild einer modellierten Zugprobenform; Maße und Werkstoff des Bildes sind nicht die des Ausbildungsfalls.''

[[Datei:2020 Suwmiarka cyfrowa.jpg|450px|rahmenlos|center]]
''Digitaler Messschieber: typische Längenmessung. Die Auswahl des Messmittels richtet sich nach geforderter Genauigkeit und Prüfvorschrift.''

[[Datei:Micrometer screw gauge.jpg|450px|rahmenlos|center]]
''Bügelmessschraube: geeignet für kleine Dicken, wenn Messbereich und Genauigkeit passen.''

'''Merksatz:''' Beim Rechteckquerschnitt gilt <math>S_0=b_0\cdot a_0</math>. Mit den Modellmaßen: '''10,0 mm · 8,0 mm = 80,0 mm²'''. S0 ist die Fläche '''vor''' der Belastung, nicht die spätere Einschnürungsfläche.

'''Mini-Aufgabe:''' Markiere auf einer selbst gezeichneten Probe b0, a0 und L0.

{{BR}}
== Kraft wird zu technischer Spannung ==
[[Datei:Tension test.svg|480px|rahmenlos|center]]
''Prinzipbild des Zugversuchs: Zugkraft wirkt in Längsrichtung.''

'''Formel:''' <math>\sigma=\frac{F}{S_0}</math>. Dabei ist σ die technische (nominelle) Spannung, F die Zugkraft und S0 der Anfangsquerschnitt.

'''Einheitencheck:''' 1 kN = 1 000 N; 1 N/mm² = 1 MPa.

'''Rechenweg bei 8,0 kN:''' 8 000 N ÷ 80,0 mm² = '''100 MPa'''.

'''Wichtig:''' Eine hohe Kraft allein bedeutet nicht automatisch hohe Spannung: Entscheidend ist auch die Bezugsfläche.

{{#ev:youtube|https://www.youtube.com/watch?v=-tDFpKjmE3o|500|center}}
''Prozessvideo von ZwickRoellTV: automatisierter Zugversuch an Grobblech. Vergleiche die industrielle Probenhandhabung mit dem vereinfachten Ausbildungsfall.''

{{BR}}
== Aus Verlängerung wird Dehnung ==
[[Datei:Non contact extensometry.jpg|380px|rahmenlos|center]]
''Optische Dehnungsmessung anhand von Marken: Das Foto zeigt das Messprinzip an einer anderen Probenart, nicht die Metallprobe P-17.''

'''Formel:''' <math>\varepsilon=\frac{\Delta L}{L_0}</math>; als Prozentwert <math>\varepsilon_{\%}=\frac{\Delta L}{L_0}\cdot100</math>.

'''Rechenweg:''' ΔL = 0,025 mm und L0 = 50,0 mm ergeben ε = 0,0005 = '''0,05 %'''.

'''Messhinweis:''' Ein geeignetes Extensometer erfasst die Verlängerung auf einer definierten Messlänge. Der Traversenweg enthält zusätzlich Einflüsse von Maschine, Spannzeug und möglichem Schlupf; er darf nicht ohne Weiteres als Probendehnung verwendet werden.

'''Mini-Aufgabe:''' Erkläre den Unterschied zwischen 0,05 als Zahl und 0,05 %.

{{BR}}
== Messprotokoll rechnerisch aufbereiten ==
'''Tabellenblatt P-17 – vereinfachte Modelldaten.''' Nur die ersten drei Lastwerte mit Verlängerung werden als idealisierter linear-elastischer Abschnitt verwendet. Für die Höchstkraft liegt hier keine zugehörige Extensometerverlängerung vor.

{| class="wikitable"
! F in kN !! F in N !! ΔL in mm !! σ in MPa !! ε als Zahl !! ε in %
|-
| 8,0 || 8 000 || 0,0250 || 100 || 0,0005 || 0,050
|-
| 16,0 || 16 000 || 0,0500 || 200 || 0,0010 || 0,100
|-
| 20,0 || 20 000 || 0,0625 || 250 || 0,00125 || 0,125
|-
| 36,0 || 36 000 || nicht vorliegend || 450 || nicht berechenbar || nicht berechenbar
|}

'''Tabellenformeln:''' <code>Spannung_MPa = Kraft_kN * 1000 / Querschnitt_mm2</code> und <code>Dehnung_Prozent = Laengenaenderung_mm / Anfangsmesslaenge_mm * 100</code>.

'''Plausibilitätscheck:''' Bei gleichem S0 verdoppelt sich σ, wenn F sich verdoppelt. Im idealisierten elastischen Abschnitt verdoppelt sich ΔL ebenfalls.

'''Mini-Aufgabe:''' Stelle die drei vollständigen Zeilen als Punkte in einem σ-ε-Diagramm dar. Setze Dehnung auf die waagerechte und Spannung auf die senkrechte Achse. Verbinde die drei Punkte nur als schematischen elastischen Abschnitt, '''nicht''' zu einer erfundenen Bruchkurve.

{{BR}}
== Kennwerte lesen und berechnen ==
[[Datei:Stress-strain curve.svg|500px|rahmenlos|center]]
''Schematische Spannungs-Dehnungs-Kurve eines duktilen Materials ohne deutlich ausgeprägte Streckgrenze. Sie ist nicht aus den vier Zeilen von P-17 entstanden.''

[[Datei:Necking Example.png|500px|rahmenlos|center]]
''Prinzip der lokalen Einschnürung: Nach der Höchstkraft kann die technische Spannung sinken.''

[[Datei:Al tensile test.jpg|360px|rahmenlos|center]]
''Reales Bruchbeispiel einer Aluminiumlegierung mit duktiler Einschnürung – ausdrücklich nicht das Material oder die Probe von P-17.''

'''Zugfestigkeit:''' <math>R_m=\frac{F_m}{S_0}=\frac{36\,000\;\mathrm{N}}{80\;\mathrm{mm}^2}=450\;\mathrm{MPa}</math>.

'''Elastizitätsmodul im Modell:''' Im linearen Bereich beträgt die Steigung <math>E=\frac{\Delta\sigma}{\Delta\varepsilon}=\frac{200-100}{0{,}0010-0{,}0005}=200\,000\;\mathrm{MPa}=200\;\mathrm{GPa}</math>. Dies ist eine '''vereinfachte Zweipunktrechnung''', keine normgerechte E-Modul-Bestimmung.

'''Bruchdehnung:''' <math>A=\frac{L_u-L_0}{L_0}\cdot100\,\%=\frac{61-50}{50}\cdot100\,\%=22\,\%</math>. A wird an der bleibend verlängerten Messlänge '''nach dem Bruch''' ermittelt; sie ist nicht mit einer momentanen Extensometerdehnung gleichzusetzen.

'''Zusatzkennwert:''' Die Brucheinschnürung beträgt im Modell <math>Z=\frac{S_0-S_u}{S_0}\cdot100\,\%=45\,\%</math>.

'''Grenze der Daten:''' Rp0,2 und gegebenenfalls ReH/ReL lassen sich aus diesen wenigen Modellzeilen '''nicht zuverlässig bestimmen'''. Dafür sind geeignete vollständige Kurvendaten und die passende normgerechte Auswertung erforderlich.

{{#ev:youtube|https://www.youtube.com/watch?v=RY9X_O8is-k|500|center}}
''Erklärvideo zur Kurvenform von technoworks. Zur Normauslegung gelten die offiziellen Prüf- und Herstellerquellen unten, nicht ein vereinfachtes Lernvideo.''

{{BR}}
== Datenprüfung, sichere Arbeit und Entsorgung ==
'''Vor jeder Auswertung:''' Proben-ID, Maße, Messlänge, Messwegquelle, Kraft-Einheit, Prüfbedingungen und Vollständigkeit der Daten abgleichen. Ein Fehler von „36 N“ statt „36 kN“ würde Rm um den Faktor 1 000 verfälschen. Fehlende Messwerte bleiben als fehlend gekennzeichnet; sie werden '''nicht erfunden'''.

'''Arbeitssicherheit:''' Ein realer Zugversuch ist ein zerstörendes Prüfverfahren. Bruchstücke, scharfe Kanten, hohe Kräfte und bewegte Spannzeuge können gefährden. Bedienung, Schutzumhausung, Unterweisung und Gefährdungsbeurteilung gehören in ein geeignetes Labor mit Fachaufsicht. '''Keine Versuche mit improvisierten Zugvorrichtungen.'''

'''Gefahrstoffe und Staub:''' Das reine Rechnen erzeugt keine Gefahrstoffe. Werden Proben im Betrieb geschliffen, geschnitten, gereinigt oder vorbehandelt, sind die jeweiligen Stoffe und Verfahren gesondert zu beurteilen. Feiner Aluminium- und Magnesiumstaub kann brennbar oder explosionsfähig sein. Staubarme Verfahren und geeignete Schutzmaßnahmen richten sich nach der betrieblichen Gefährdungsbeurteilung; '''niemals selbst schleifen, aufwirbeln oder mit Chemikalien experimentieren'''.

'''Entsorgung:''' Gebrochene Proben und Bearbeitungsreste gehen in die betrieblich festgelegte, zur Legierung und möglichen Verunreinigung passende Sammlung. Saubere Metalle und kontaminierte Abfälle dürfen nicht pauschal gleich eingestuft werden. Die verantwortliche Stelle ordnet die Abfälle nach der Abfallverzeichnis-Verordnung ein. Säuren, Lösemittel oder chemische Reinigungsverfahren sind hier '''kein Lernversuch'''; reale chemische Prozesse nur in dafür geeigneten Betrieben mit Fachaufsicht.

''Fachgrundlagen für diese Hinweise: Herstellerinformationen zur Maschinensicherheit, BAuA TRGS 400 und 500, DGUV-Informationen zu Metallstäuben sowie Abfallverzeichnis-Verordnung; Links stehen unter „Fachquellen und Medienrechte“.''

{{BR}}
== Gestufte Hilfen zum Modellfall ==
{| class="wikitable"
! Aufgabe !! Hilfe 1: Denkfrage !! Hilfe 2: Formel !! Hilfe 3: Rechenschritt
|-
| Basis: Fläche || Welche beiden Maße ergeben eine Rechteckfläche? || S0 = Breite · Dicke || 10 · 8 = 80 mm²
|-
| Anwendung: Spannung || Steht F bereits in N? || σ = F/S0 || 8 · 1 000 / 80 = 100 MPa
|-
| Anwendung: Dehnung || Auf welche Länge beziehst Du ΔL? || ε in % = ΔL/L0 · 100 || 0,025/50 · 100 = 0,05 %
|-
| Transfer: Vergleich || Ist dieselbe Kraft auf jeder Fläche gleich wirksam? || Rm = Fm/S0 || 30 000/60 = 500 MPa
|}
'''Arbeitsweise:''' Nutze erst Hilfe 1; öffne gedanklich Hilfe 2 und 3 nur, wenn Du sie brauchst. Prüfe jede Zahl über die Einheit.

{{BR}}
== Musterfeedback: Warum stimmt die Lösung? ==
{| class="wikitable"
! Niveau !! Ergebnis !! Begründetes Feedback
|-
| Basis || S0 = 80 mm² || Richtig, weil Breite mal Dicke eine Fläche ergibt. „18 mm“ wäre eine Addition mit falscher Einheit.
|-
| Anwendung || σ bei 16 kN = 200 MPa || Richtig, weil 16 kN zuerst zu 16 000 N werden. „0,2 MPa“ verrät meist die vergessene kN-Umrechnung.
|-
| Anwendung || ε bei 0,050 mm = 0,10 % || Richtig, weil 0,050/50 = 0,001 als Zahl und 0,001 · 100 = 0,10 % ergibt.
|-
| Transfer || Probe B: 30 kN / 60 mm² = 500 MPa || B kann eine höhere Zugfestigkeit als P-17 haben, obwohl die Höchstkraft kleiner ist. Der Anfangsquerschnitt entscheidet mit.
|-
| Qualitätsentscheidung || 450 MPa und 22 % erfüllen die fiktiven Mindestwerte || Rechnerisch ja; eine echte Freigabe ist ohne vollständige Prüf- und Nachweisdaten nicht zulässig.
|}

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==
{{MC}}
'''Was bezeichnet S0 im Zugversuch?'''
(Den Anfangsquerschnitt vor der Belastung)
(!Die Bruchlänge nach dem Versuch)
(!Die Höchstkraft der Prüfmaschine)
(!Den Traversenweg)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Wie berechnest Du die Anfangsfläche einer rechteckigen Probe?'''
(Breite mal Dicke)
(!Breite plus Dicke)
(!Kraft mal Länge)
(!Länge geteilt durch Kraft)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Wie viele Newton sind 8 Kilonewton?'''
(8000 Newton)
(!800 Newton)
(!80 Newton)
(!80000 Newton)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Welche Einheit ergibt sich für Spannung aus Newton und Quadratmillimeter?'''
(Megapascal)
(!Millimeter)
(!Kilonewton)
(!Prozent)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Welche Spannung ergeben 8000 Newton auf 80 Quadratmillimeter?'''
(100 Megapascal)
(!10 Megapascal)
(!1000 Megapascal)
(!640 Megapascal)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Welche Aussage beschreibt die technische Dehnung?'''
(Längenänderung bezogen auf die Anfangsmesslänge)
(!Kraft geteilt durch Dicke)
(!Höchstkraft geteilt durch Fläche)
(!Bruchfläche geteilt durch Kraft)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Wie groß ist die Dehnung bei 0,025 Millimeter Verlängerung und 50 Millimeter Anfangsmesslänge?'''
(0,05 Prozent)
(!0,5 Prozent)
(!5 Prozent)
(!50 Prozent)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Wie wird die Zugfestigkeit Rm berechnet?'''
(Höchstkraft geteilt durch Anfangsquerschnitt)
(!Bruchlänge geteilt durch Zeit)
(!Dicke geteilt durch Breite)
(!Anfangsquerschnitt mal Dehnung)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Welches Signal ist zur Bestimmung der Probenverlängerung auf definierter Messlänge geeignet?'''
(Die Messung mit einem geeigneten Extensometer)
(!Allein der Traversenweg ohne Korrektur)
(!Die Temperatur der Maschinenverkleidung)
(!Die Maschinenfarbe)
{{E}}
 

{{MC}}
'''Was gilt für Rp0,2 bei den wenigen Modelldaten?'''
(Nicht zuverlässig aus diesen Werten bestimmbar)
(!Immer gleich der Zugfestigkeit)
(!Immer gleich der Bruchdehnung)
(!Ohne Kurvendaten exakt bestimmbar)
{{E}}
 

{{BR}}
== Memory ==
<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Anfangsquerschnitt || Bezugsfläche vor der Belastung
|-
| Kraftmessdose || Sensor für die Zugkraft
|-
| Extensometer || Messgerät für die Probenverlängerung
|-
| Technische Spannung || Zugkraft je ursprünglicher Fläche
|-
| Technische Dehnung || Längenänderung je Anfangsmesslänge
|-
| Zugfestigkeit || Höchste technische Spannung
|-
| Bruchdehnung || Bleibende Verlängerung nach Bruch
|-
| Einschnürung || Lokale Querschnittsabnahme
|}
{{E}}
 

{{BR}}
== Drag and Drop ==
<div class="lueckentext-quiz">
{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Passender Fachbegriff
|-
| '''Breitenmessung''' || Messschieber
|-
| '''Dickenmessung''' || Bügelmessschraube
|-
| '''Kraftaufzeichnung''' || Kraftmessdose
|-
| '''Messlängenänderung''' || Extensometer
|-
| '''Datenkontrolle''' || Einheitenprüfung
|}
{{E}}
 

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==
<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Querschnitt || Wie heißt die Fläche senkrecht zur Zugrichtung?
|-
| Spannung || Wie heißt die Kraft bezogen auf die ursprüngliche Fläche?
|-
| Dehnung || Wie heißt die relative Längenänderung?
|-
| Extensometer || Welches Gerät misst die Verlängerung auf einer definierten Messlänge?
|-
| Zugfestigkeit || Welcher Kennwert beruht auf der Höchstkraft?
|-
| Einschnuerung || Wie heißt die örtliche Abnahme des Probenquerschnitts vor dem Bruch?
|}
{{E}}
 

{{BR}}
== LearningApps ==
''Die folgende Einbindung öffnet eine Themensuche; Treffer sind vor dem Einsatz fachlich zu prüfen.''
<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Werkstofflabor+und+Pr%C3%BCfdatenauswertung+Zugversuchsdaten+rechnerisch+aufbereiten </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==
<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.''' 
|type="{}"}
Ein genormtes zerstörendes Prüfverfahren für Metalle ist der { Zugversuch } .
Der Querschnitt vor dem Zugversuch heißt { Anfangsquerschnitt } .
Bei rechteckigen Proben multiplizierst Du Breite und { Dicke } .
Im Ausbildungsfall beträgt die Fläche { 80 } Quadratmillimeter.
Die Kraft wird vor der Spannungsrechnung in { Newton } umgerechnet.
Ein Newton pro Quadratmillimeter entspricht einem { Megapascal } .
Die technische Dehnung bezieht sich auf die { Anfangsmesslänge } .
Die Probenverlängerung erfasst ein geeignetes { Extensometer } .
Der größte gemessene Kraftwert heißt { Höchstkraft } .
Aus dieser Kraft und der Anfangsfläche berechnest Du die { Zugfestigkeit } .
Im Modellfall beträgt dieser Kennwert { 450 } Megapascal.
Die bleibende Verlängerung nach dem Bruch bestimmt die { Bruchdehnung } .
Vor einer Freigabe müssen besonders die { Einheiten } kontrolliert werden.
Stauberzeugende Probenarbeiten gehören unter betriebliche { Fachaufsicht } .
</quiz>
 

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Zugprobe|Basis – Skizze]]: Zeichne eine flache Zugprobe und beschrifte b0, a0, L0. Erkläre mit einem Pfeil die Zugrichtung.
# [[Maßeinheit|Basis – Umrechnung]]: Notiere 8,0 kN, 16,0 kN und 36,0 kN in N. Markiere die Zahl, bei der ein Faktor-1 000-Fehler besonders auffiele.
# [[Querschnitt|Basis – Flächenrechnung]]: Berechne S0 aus 10,0 mm und 8,0 mm und begründe, warum die Einheit mm² lautet.
# [[Messschieber|Basis – Bildprotokoll]]: Vergleiche Messschieber und Bügelmessschraube aus den Fachbildern. Stelle als beschriftete Zeichnung dar, wo Du Breite und Dicke prüfen würdest; keine reale Probenbearbeitung.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Mechanische Spannung|Anwendung – Spannungstabelle]]: Rechne 8,0 kN, 16,0 kN und 20,0 kN bei 80 mm² in MPa um. Erstelle eine Tabelle mit Eingabedaten, Umrechnung und Ergebnis.
# [[Dehnung|Anwendung – Dehnungswerte]]: Berechne bei L0 = 50,0 mm für 0,0250 mm, 0,0500 mm und 0,0625 mm die Dehnung als Zahl und Prozent.
# [[Tabellenkalkulation|Anwendung – Datenblatt]]: Entwickle eine Tabelle mit Spalten für Proben-ID, Kraft in kN und N, S0, ΔL, σ und ε. Zeichne aus den drei vollständigen Werten den elastischen Kurvenausschnitt und beschrifte die Achsen.
# [[Messfehler|Anwendung – Fehlerbericht]]: Jemand trägt statt 36 kN nur 36 N ein. Berechne die falsche Zugfestigkeit, erläutere die Fehlerquelle und formuliere eine Prüfroutine.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Zugfestigkeit|Transfer – Probenvergleich]]: Vergleiche P-17 mit Probe B, die bei 60 mm² Anfangsfläche eine Höchstkraft von 30 kN erreicht. Begründe, warum die Höchstkraft allein keine Werkstoffrangfolge erlaubt.
# [[Qualitätssicherung|Transfer – Freigabevermerk]]: Beurteile P-17 anhand der fiktiven Mindestwerte von 440 MPa und 20 % Bruchdehnung. Trenne die rechnerische Erfüllung von der endgültigen Prüfmittelfreigabe.
# [[Messunsicherheit|Transfer – Maßabweichung]]: Berechne als vereinfachte Grenzfallbetrachtung die Spannung bei 36 kN, wenn Breite und Dicke jeweils um 0,1 mm kleiner beziehungsweise größer sind. Erkläre, weshalb dies noch keine vollständige Messunsicherheitsanalyse ist.
# [[Arbeitsschutz|Transfer – Laborentscheidung]]: Schreibe ein kurzes sicheres Vorgehenskonzept für den Fall, dass ein Datensatz ohne Messlängenangabe und mit unbekannt verunreinigten Probenresten ankommt. Nenne Datenrückfrage, betriebliche Fachaufsicht und geregelte Entsorgung; plane keinen Eigenversuch.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
== Rückmeldung zu Basis, Anwendung und Transfer ==
'''Basis:''' Der richtige Anfangsquerschnitt ist 80 mm². Prüfe eine abweichende Lösung auf vertauschte Maße oder eine Addition statt Multiplikation.

'''Anwendung:''' Für 8, 16 und 20 kN entstehen 100, 200 und 250 MPa. Die Dehnungen sind 0,050 %, 0,100 % und 0,125 %. Wenn Dein Diagramm andere Größenordnungen zeigt, kontrolliere zuerst kN/N und Zahl/Prozent.

'''Transfer:''' Probe B liefert 500 MPa und übertrifft damit P-17 bei der Zugfestigkeit von 450 MPa; Aussagen zur Bruchdehnung von B fehlen. P-17 erfüllt die '''fiktiven''' Grenzwerte rechnerisch, aber ohne vollständige Dokumentation gibt es keine reale Freigabe. Maßgrenzfälle sind keine Ersatzprüfung für Messunsicherheit oder Normkonformität.

{{BR}}
= Lernkontrolle =
# [[Werkstoffprüfung|Fallanalyse]]: Erkläre anhand von zwei unterschiedlich dicken Proben, warum gleiche Zugkraft zu unterschiedlichen Spannungen führt. Verwende eigene Beispielmaße.
# [[Dehnungsmessung|Messstrategie]]: Ein Messblatt nennt nur Traversenweg statt Extensometerdehnung. Entscheide, welche Auswertung Du zurückstellst, und begründe dies mit möglichen Messanteilen.
# [[Datenqualität|Plausibilitätsprüfung]]: Entwickle drei unabhängige Prüfregeln, die kN/N-Verwechslungen, fehlende Messlängen und unklare Probenkennzeichnung erkennen.
# [[Qualitätsmanagement|Entscheidung unter Vorbehalt]]: Formuliere einen kurzen Prüfvermerk für P-17, der erfüllte Rechengrenzwerte und noch ausstehende Nachweise sauber trennt.
# [[Diagramm|Kurvenkritik]]: Erkläre, warum aus drei elastischen Wertepaaren und einer Höchstkraft noch keine vollständige Spannungs-Dehnungs-Kurve konstruiert werden darf.
# [[Arbeitssicherheit|Betriebliche Verantwortung]]: Ordne in einem Fall mit unbekannten Metallstäuben und kontaminierten Bruchstücken die Schritte „Arbeit stoppen“, „Fachstelle informieren“, „Gefährdung bewerten“ und „Entsorgung freigeben“ sachlich und begründe die Reihenfolge.

{{BR}}
= Lernnachweis =
Zum Nachweis Deiner Kompetenz gehören ein beschriftetes Probenbild, die nachvollziehbare Berechnung von S0, σ, ε, Rm und A, eine korrekt beschriftete Tabelle mit Einheiten, ein '''nur aus vorhandenen Daten''' erstellter Kurvenausschnitt, ein Plausibilitätsprotokoll, eine begründete Entscheidung unter Vorbehalt sowie ein kurzer Sicherheits- und Entsorgungskommentar. Bewertet werden korrekte Bezugsgrößen, Rechenweg, Einheitentreue, Grenzen der Aussagekraft und sichere berufliche Entscheidungen.

{{BR}}
= OERs zum Thema =
'''Wikipedia-Einstieg:''' [[Zugversuch|Zugversuch]]; ergänzend [[Werkstoffprüfung]], [[Technische Spannung]], [[Dehnung (Mechanik)|Dehnung]] und [[Elastizitätsmodul]]. Die Wikipedia-Seite ist ein Überblick und ersetzt keine Prüfnorm.

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Zugversuch </iframe>

{{BR}}
== Fachquellen und Medienrechte ==
'''Fachlich geprüfte Ausgangspunkte (frei zugängliche Beschreibungen, Normtext nicht frei übernommen):'''

# [https://www.dinmedia.de/de/norm/din-en-iso-6892-1/317931281 DIN Media: DIN EN ISO 6892-1:2020-06] – maßgebliche Normbezeichnung für metallische Zugversuche bei Raumtemperatur.
# [https://www.zwickroell.com/de/branchen/werkstoffpruefung-materialpruefung/zugversuch/ ZwickRoell: Zugversuch] und [https://instron.com/de/resources/test-types/tensile-test/ Instron: Grundlagen und Datenauswertung] – Kraft, Dehnung und Kennwerte.
# [https://www.zwickroell.com/products/static-materials-testing-machines/universal-testing-machines-for-static-applications/tensile-tester/ ZwickRoell: Prüfmaschinensicherheit] – Schutzumhausungen und Sicherheitsfunktionen.
# [https://www.baua.de/DE/Angebote/Regelwerk/TRGS/TRGS-400 BAuA: TRGS 400] und [https://www.baua.de/DE/Angebote/Regelwerk/TRGS/TRGS-500 BAuA: TRGS 500] – Gefährdungsbeurteilung und Schutzmaßnahmen bei Gefahrstoffen.
# [https://www.dguv.de/fb-holzundmetall/sg/sg_maf/aluminium/index.jsp DGUV: Aluminium- und Magnesiumbearbeitung] und [https://aug.dguv.de/arbeitssicherheit/staubexplosionen-vorbeugen/ DGUV: Metallstäube] – Risiken bei stauberzeugender Bearbeitung.
# [https://www.bundesumweltministerium.de/themen/kreislaufwirtschaft/abfallarten-und-abfallstroeme/abfallverzeichnis-und-nachweisverfahren BMUKN: Abfallverzeichnis und Nachweisverfahren] und [https://www.gesetze-im-internet.de/avv/BJNR337910001.html Abfallverzeichnis-Verordnung] – Einstufung und Entsorgung.
# [https://www.youtube.com/watch?v=FpO2KImasNo Instron: Tensile Testing], [https://www.youtube.com/watch?v=-tDFpKjmE3o ZwickRoellTV: Automated Tensile Test on Heavy Plate] und [https://www.youtube.com/watch?v=RY9X_O8is-k technoworks: Stress-Strain Curve Explained] – verifizierte Videoseiten; Videos sind nur eingebettet, nicht als freie Kopien lizenziert.

'''Wikimedia-Commons-Medien:''' Bei den eingebundenen Dateien gelten die jeweils verlinkten Einzel-Lizenzen. Es wurden keine Bilddateien verändert. BY-SA erfordert Urhebernennung und die Beachtung der entsprechenden Lizenzbedingungen.

{| class="wikitable"
! Dateiseite und Urheber !! Lizenz laut Commons
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moderne_universalpruefmaschine_Z3-X500.jpg Moderne universalpruefmaschine Z3-X500.jpg] – Ingeniero-aleman || CC BY-SA 3.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tensile_specimen_nomenclature.svg Tensile specimen nomenclature.svg] – Wizard191 || CC BY-SA 3.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dogbone_for_Tensile_Testing_Created_in_FreeCAD.png Dogbone for Tensile Testing Created in FreeCAD.png] – Admazzeo || CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2020_Suwmiarka_cyfrowa.jpg 2020 Suwmiarka cyfrowa.jpg] – Jacek Halicki || CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Micrometer_screw_gauge.jpg Micrometer screw gauge.jpg] – Stephanie cheks || CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tension_test.svg Tension test.svg] – RicHard-59 || CC BY-SA 3.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Non_contact_extensometry.jpg Non contact extensometry.jpg] – Cjp24 || CC BY-SA 3.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stress-strain_curve.svg Stress-strain curve.svg] – Sigmund || Gemeinfrei laut Dateiseite
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Necking_Example.png Necking Example.png] – Gisforgirard || CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Al_tensile_test.jpg Al tensile test.jpg] – Sigmund || CC BY-SA 3.0
|}

''Medienstand und fachliche Quellen geprüft im Oktober 2026. Das Einbetten fremder Videos bedeutet keine Freigabe zum Herunterladen oder Weiterverbreiten.''

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =
{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Zugversuch]]'''
# [[Werkstoffprüfung]]
# [[Zugprobe]]
# [[Querschnitt]]
# [[Mechanische Spannung]]
# [[Dehnung (Mechanik)|Dehnung]]
# [[Elastizitätsmodul]]
# [[Zugfestigkeit]]
# [[Tabellenkalkulation]]
# [[Qualitätssicherung]]
# [[Arbeitsschutz]]
|}

[[Kategorie:Metalltechnik]]
[[Kategorie:Werkstoffprüfung]]
[[Kategorie:Berufsausbildung]]
[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Mathematik]]
[[Kategorie:Qualitätssicherung]]
[[Kategorie:Arbeitsschutz]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Werkstofflabor und Prüfdatenauswertung – Zugversuchsdaten rechnerisch aufbereiten - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt