Kraftschraube

Als Dyname oder Kraftschraube wird in der technischen Mechanik eine spezielle Zerlegung des an einem starren Körpers angreifenden Kraftvektors und Momentenvektors bezeichnet. Durch die Wahl des Bezugspunktes wird erreicht, dass Kraftvektor und Momentenvektor parallel sind. Die Dyname ist ein wichtiger Begriff in der Schraubentheorie.

Die Summe der Kräfte $\vec K$ und Momente $\vec {M}$ greife in einem Punkt O eines starren Körpers an. Zerlegt man das Moment $\vec M$ in Komponenten senkrecht zur Kraft $\vec {K}$ und parallel dazu, $\vec M = {\vec {M}}_V +{\vec {M}}_K$, lässt sich das System ($\vec {K}, \vec {M}$) auch durch eine sogenannte Dyname oder Kraftschraube beschreiben, bestehend aus:

• dem zu $\vec{K}$ parallelen Momentenvektor ${\vec {M}}_K$
• eine auf einer Geraden (der Zentrallinie) im Abstand $a=|\vec a |$ von O wirkenden parallelverschobenen Kraft $\vec K$.

Die Gleichung der Zentrallinie ist (t reell)

$\vec {r} = \vec {a} + t \vec {K}$

mit (K ist der Betrag von $\vec {K}$)

$\vec {a} = \frac {\vec {K} \times \vec {M}}{K^2}$

Die zu $\vec K$ parallele Komponente des Momentenvektors ist gegeben durch

${\vec {M}}_K = p \vec {K}$

mit dem Parameter p der Kraftschraube

$p= \frac{\vec {K} \cdot \vec {M}}{K^2}$

Der Name kommt daher, dass auf der Zentrallinie die Kraft $\vec{K}$ eine Translation, das Moment ${\vec{M}}_K$ der Dyname eine Drehung um die Richtung von $\vec{K}$ verursacht, zusammen also eine Schraubenbewegung.

Literatur

• Istvan Szabo Einführung in die technische Mechanik, Springer, 1975, S.50