Anwendungen Der Methode Der Randelemente in Der Elastodynamik Und Der Fluiddynamik

ISBN-13: 9783519026266 / Niemiecki / Miękka / 1988 / 199 str.

Heinz Antes;Heinz Antes

Opis

Das vorliegende Buch entstand aus Forschungsergebnissen, die der Verfasser grosstenteils im Rahmen des Teilprojekts "Das Schwingungsverhalten von Bauwerken bei Berucksichtigung von Kopplungen mit der Umgebung" des Sonderforschungs bereichs "Tragwerksdynamik" (SFB 151) erarbeitet hat, und die teilweise in Zeit schriften veroffentlicht oder auf internationalen Tagungen vorgetragen wurden. Es der Randelementmethode auf dynamische beschreibt Anwendungsmoglichkeiten Probleme, die im wesentlichen im Bereich des Erdbebeningenieurwesens auftreten. Es ist also in erster Linie fur Ingenieure gedacht, aber auch fur Mathematiker und Naturwissenschaftler in der Praxis und an Hochschulen interessant. In der ersten Halfte des Buches werden die physikalischen Grundlagen, die analytischen Transformationen und numerischen Approximationen erlautert, die schliesslich die Randelementprozeduren ergeben, mit deren Hilfe Anfangs-Rand wertprobleme der Elasto- bzw. der Fluiddynamik gelost werden konnen. Die zweite Halfte enthalt Anwendungsbeispiele, vorwiegend zur Wellenausbreitung im Boden und in kompressiblen Flussigkeiten. Es wird die Reaktion masseloser, flexibler und starrer Streifenfundamente bei beliebigen dynamischen Lastein wirkungen, z.B. bei einlaufenden Wellen, untersucht. Ein weiteres Gebiet ist das der Druckwellenausbreitung in Staubecken oder der Schallausbreitung in Luft. Schliesslich wird unter Berucksichtigung der dynamischen Kopplung von elastischen und akustischen Medien die dynamische Interaktion, z.B. am System Staudamm - Staubecken - Beckenboden behandelt. Durch die vorgestellten Beispiele wird deutlich, welche Vorteile die Anwendung der Methode der Randelemente gerade bl i Problemstellungen der Dynamik h

Spis treści

1. Einleitung.- 2. Grundgleichungen der Elasto- und Fluid-Dynamik.- 2.1. Bewegungsgleichungen des elastischen Kontinuums.- 2.2. Wellengleichung eines kompressiblen Fluids.- 2.3 Gleichungen im Frequenzraum.- 2.4. Rand- und Koppelungsbedingungen.- 3. Integralgleichungen im Frequenzraum.- 3.1. Fundamentallösungen und Einflußfunktionen.- 3.2. Die direkte Methode.- 3.2.1 Integralgleichungen für das elastische Kontinuum über den Satz von Betti.- 3.2.2 Integralgleichung für kompressible Fluide über die Greenschen Formeln.- 3.3. Die indirekte Methode.- 3.3.1 Indirekte Integralgleichungen bei elastischen Medien.- 3.3.2 Indirekte Integralgleichungen bei kompressiblen Fluiden.- 3.4. Randelement-Gleichungen.- 3.4.1 In der Elasto-Dynamik.- 3.4.2 In der Fluid-Dynamik.- 4. Zeitabhängige Randintegralgleichungen.- 4.1. Fundamentallösungen und Einflußfunktionen.- 4.2. Die direkte Methode.- 4.2.1 Die Anwendung des Satzes von Graffi.- 4.2.2 Transformation in Integro-Differentialgleichungen.- 4.3. Die indirekte Methode.- 4.4. Zeitschritt-Randelement Prozeduren.- 4.4.1 Finite Systeme bei ebenen Problemen.- 4.4.2 Zeitschritt-Gleichungen bei räumlichen Problemen.- 5. Fundamente unter dynamischen Lasteinwirkungen.- 5.1. Flexibles masseloses Streifen-Fundament.- 5.2. Starre masselose Streifen-Fundamente.- 5.2.1 Auf der Oberfläche eines Halbraums.- 5.2.2 Eingebettet in den Halbraum.- 5.3. Einflüsse des Bodenprofils.- 5.3.1 Horizontale oder schräge Schicht über starrem Grundgebirge.- 5.3.2 Wellenfokussierung.- 6. Fluide (akustische Medien) unter dynamischen Randlasten.- 6.1. Schallschutz durch Hindernisse.- 6.1.1 Schalldruckverteilung im Frequenzraum.- 6.1.2 Zeitverlauf der Schallausbreitung.- 6.2. Hydrodynamische Druckwellen in Staubecken.- 6.2.1 Zweidimensionale Modellierung im Zeitbereich und im Frequenzraum.- 6.2.2 Wellenausbreitung in einem drei-dimensionalen Becken.- 7. Dynamische Interaktion verschiedener Strukturen.- 7.1. Finite Realisierung der Koppelung.- 7.2. Interaktion elastischer Strukturen.- 7.2.1 Der Einfluß geschichteten Baugrunds.- 7.2.2 Direkte Bauwerk — Boden Koppelung.- 7.2.3 Einseitiger Bauwerk — Boden Kontakt.- 7.3. Interaktion elastische Struktur — Flüssigkeit.- 7.3.1 Wechselwirkung Staudamm — Wasser.- 7.3.2 Wechselwirkung Wasser — Untergrund.- Literatur.- Stichwortverzeichnis.