Ein homogener Stab konstanter Dicke mit linear veränderlichem Querschnitt wird mit Eigengewicht belastet.
Gesucht:
Bestimmung des Zugspannungsverlaufs
Gegeben:
Mit
Formel für die Normalspannung
Eine statische Randbedingung zur Bestimmung der Konstanten
Daraus folgt der Normalkraftverlauf
und der Spannungsverlauf
Skizze des Spannungsverlauf
Der Ort und der Betrag der kleinsten Spannung
Daraus läßt sich der Ort bestimmen
Durch die zweite Variation wird das Minimum bestätigt
Für
Damit ist der Betrag der kleinsten Normalspannung
Die Gesamtverlängerung
Die geometrische Randbedingung zur Bestimmung der Konstanten lautet
Damit lautet der Verschiebungsverlauf
mit
Die Verschiebung ist negativ in positiver
Am Stabende ist die Verlängerung