Knicken ist ein Stabilitätsproblem, das in der Praxis auftritt, wenn schlanke Bauteile auf Druck belastet werden. Ein stabiles System kehrt nach einer “Störung” seiner Gleichgewichtslage, z.B. durch Druckbelastung, wieder in diese zurück. Wird die Druckbelastung zu groß, führt das zur Instabilität des Systems. Das Bauteil knickt ein und versagt. Die kritische Druckbelastung, bei dem das System instabil wird, bezeichnet man als Knickkraft.
Ein einfaches Modell für die Darstellung von Stabilitätsproblemen ist ein zweiteiliger Stab mit elastischem Gelenk, der bis zu einer bestimmten Belastung stabil bleibt. Wird die Knickkraft überschritten, knickt der Stab schlagartig ein und wird damit instabil.
Mit SE 110.19 werden einfache Stabilitätsprobleme an einem Knickstab bei unterschiedlichen Randbedingungen untersucht. Der Knickstab besteht aus zwei Teilen und einem mittigen Gelenk. Mit einem Hebel und Gewichten wird auf den Knickstab eine Druckbelastung aufgebracht. Die stufenlose Belastung wird mit Hilfe einer Skala präzise bestimmt.
In Versuchen können unterschiedliche Randbedingungen, wie elastisches Gelenk oder elastische Einspannung, dargestellt werden. Zwei Zugfedern dienen hierbei als elastisches Gelenk. Für den Fall der elastischen Einspannung wird eine Blattfeder aus Stahl im unteren Gelenk befestigt. Durch die variable Länge der Blattfeder werden verschiedene Einspanngrade realisiert. Beide Fälle können kombiniert werden.
Ein weiterer Versuch stellt den Einfluss von zusätzlichen Querkräften dar. Dazu wird mit einem Seil und einem Gewicht eine Querkraft auf das Gelenk im Knickstab aufgebracht.
In allen Versuchen wird der Knickstab belastet, bis er eine instabile Lage erreicht. Der Hebelarm, bei dem der Knickstab einknickt, wird an der Skala abgelesen und anschließend die Knickkraft bestimmt.
Die Teile des Versuchs sind übersichtlich und gut geschützt in einem Aufbewahrungssystem untergebracht. Die gesamte Versuchsanordnung wird in dem Rahmen SE 112 aufgebaut.
