Tragkörpern

Tragkörper, im Plural Tragkörpern genannt, bezeichnet man in der Technik als starre Körper, die in einem mechanischen System Lasten übertragen oder aufnehmen. Sie dienen als Träger von Kräften und Bewegungen und bilden Verbindungsstellen zwischen Bauteilen. In der klassischen Mechanik wird oft das starre-Körper-Modell verwendet, um das Verhalten von Tragkörpern zu analysieren.

Zu den typischen Größen gehören Masse m, der Schwerpunkt G und das Trägheitsmoment I, gemessen um eine Achse durch den Tragkörper. Die Geometrie und die Dichteverteilung bestimmen diese Größen. Der Schwerpunkt markiert den Ort der resultierenden Gravitationskraft; das Trägheitsmoment beschreibt den Widerstand gegen Drehungen.

Zur Analyse werden Tragkörper in Freier-Körper-Diagrammen betrachtet. In statischen Aufgaben gilt das Gleichgewicht: Summe der Kräfte F = 0 und Summe der Drehmomente M_O = 0. In der Dynamik gelten die Grundgleichungen: Summe der äußeren Kräfte = m a_G und Summe der Drehmomente um den Bezugspunkt O = I_O α, wobei O ein Bezugspunkt und G der Schwerpunkt ist. Tragkörper werden oft als starres Körpermodell mit festen Verbindungen angenommen, sodass Deformationen vernachlässigt werden.

Die Bestimmung von m, G und I erfolgt aus der Geometrie, der Dichteverteilung und gegebenenfalls aus Integralen über das Volumen. Tragkörper finden sich in nahezu allen technischen Bereichen, etwa als Balken in Bauwerken, als Glieder in Mechanismen oder als Räder und Lagerungen.