Knickung

Mechanische Strukturen können unter dem Einfluss von bestimmten, auf die Längsachse wirkenden, kritischen Druckkräften ausknicken. "Knicken" ist der fachtechnische Ausdruck für einen Verlust an Stabilität, der plötzlich oder kontinuierlich auftreten kann.

Für Stäbe oder Balken mit Tragfunktion wirkt das Knicken destruktiv, wenn die instabile Struktur in ihrer neuen, gekrümmten Gleichgewichtslage die ursprüngliche Funktion nicht mehr erfüllen kann. Dies gilt sowohl für technisch hergestellte als auch für organische Stabformen wie Knochen als Bestandteil eines Skeletts oder Gräser und Stämme.

Im Zuge des Ausknickens durchlaufen Strukturen unterschiedlich schnell eintretende Formveränderungen. Deren Ausmaß ist abhängig von der Art der Belastung, der der Stab ausgesetzt ist, welche als Knicklast (kritische Last F_k) bezeichnet wird. Ob eine Druckkraft zur Knicklast wird und die Stabilität eines Stabes gefährdet, hängt von folgenden korrelierenden Faktoren ab:

• Lagerung der Stabenden (Eulersche Knickfälle) & Knicklänge
• Querschnittsform, Flächenmomente A & I
• Materialeigenschaften (bei vorhandener Elastizität: Höhe Elastizitätsmodul und Fließgrenze)
• Beanspruchungsart (Druckkraftverlauf und/oder Biegemoment entlang der Stablänge)