Grundlagen Der Technischen Mechanik

ISBN-13: 9783835100077 / Niemiecki / Miękka / 2005 / 302 str.

Kurt Magnus; Hans H. Müller-Slany

Opis

Dieses Lehrbuch stellt das tragende Gerüst der Technischen Mechanik bereit, indem es sich bewusst auf die Grundlagenbeschränkt. Es ist ein Arbeitshilfsmittel für Studierende und Ingenieure, die sich intensiv mit Mechanik befassen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Hinführen zu wesentlichen Grundgesetzen und Arbeitsmethoden, wobei der Anschluss an weiterführende Teilgebiete der Mechanik fast nahtlos gefunden werden kann. Der Inhalt orientiert sich an den üblichen viersemestrigen Grundkursen im Bereich der Technischen Universitäten. Diese Auflage enthält Korrekturen sowie verbesserte Abbildungen und wurde um ein Literaturverzeichnis ergänzt.

Spis treści

Einführung.- 1. Vektoren.- 1.1. Begriff und Darstellung eines Vektors.- 1.2. Rechenregeln der Vektor-Algebra.- 1.3. Systeme gebundener Vektoren.- 1.3.1. Das Moment gebundener Vektoren.- 1.3.2. Äquivalente Systeme gebundener Vektoren.- 1.3.3. Reduktion eines Systems von zwei komplanaren gebundenen Vektoren.- 1.3.4. Reduktion allgemeiner Systeme gebundener Vektoren..- 1.4. Vektoren in der Mechanik.- 1.4.1. Kraft und Drehmoment.- 1.4.2. Ortsvektor, Geschwindigkeitsvektor und Drehgeschwindigkeitsvektor.- 1.4.3. Analogien zwischen Statik und Kinematik.- 1.5. Fragen.- 2. Stereo-Statik.- 2.1. Kraft, Kräftesysteme und Gleichgewicht.- 2.1.1. Begriff und Einheit der Kraft.- 2.1.2. Erfahrungstatsachen und Arbeitsprinzipe.- 2.1.3. Der Kraftwinder.- 2.1.4. Die Gleichgewichtsbedingungen.- 2.1.5. Die Einteilung von Kräften.- 2.2. Gewichtskraft und Schwerpunkt.- 2.2.1. Gewicht, Schwerpunkt und Massenmittelpunkt.- 2.2.2. Die Lage des Schwerpunktes.- 2.3. Grafische Behandlung ebener Kräftesysteme.- 2.3.1. Krafteck und Seileck.- 2.3.2. Moment und Gleichgewicht.- 2.4. Lagerung von Körpern und Lagerreaktionen.- 2.4.1. Allgemeine Eigenschaften von Lagerungen.- 2.4.2. Lagerstatik in der Ebene.- 2.5. Innere Kräfte und Momente am Balken.- 2.5.1. Der Schnittwinder der inneren Kräfte.- 2.5.2. Der Sonderfall paralleler Kräfte.- 2.5.3. Die Verwendung des Seilecks in der Balkenstatik.- 2.6. Fachwerke.- 2.7. Seilstatik.- 2.8. Das Prinzip der virtuellen Arbeit.- 2.9. Reibungskräfte.- 2.9.1. Reibungserscheinungen und Reibungsgesetze.- 2.9.2. Anwendungen der Reibungsgesetze, Selbsthemmung.- 2.10. Fragen.- 3. Elasto-Statik.- 3.1. Spannungen und Dehnungen.- 3.1.1. Der Spannungszustand.- 3.1.1.1. Der ebene Spannungszustand.- 3.1.1.2. Der räumliche Spannungszustand.- 3.1.2. Der Verformungszustand.- 3.1.3. Der Zusammenhang zwischen Spannungs- und Verformungszustand.- 3.2. Zug und Druck.- 3.3. Torsion von Wellen mit Kreisquerschnitt.- 3.4. Technische Biegelehre.- 3.4.1. Flächenmomente 2. Ordnung.- 3.4.2. Die Spannungsverteilung im Balken.- 3.4.2.1. Symmetrische reine Biegung.- 3.4.2.2. Gerade Biegung.- 3.4.2.3. Schiefe Biegung.- 3.4.3. Die Biegelinie.- 3.4.3.1. Gerade Biegung.- 3.4.3.2. Zwei Beispiele.- 3.4.3.3. Schiefe Biegung.- 3.4.4. Der Einfluß der Schubspannungen.- 3.5. Oberlagerung einfacher Belastungsfälle.- 3.5.1. Der exzentrisch belastete Zug- oder Druck-Stab.- 3.5.2. Festigkeitshypothesen.- 3.5.2.1. Normalspannungshypothese.- 3.5.2.2. Schubspannungshypothese.- 3.5.2.3. Hypothese der Gestaltänderungsenergie.- 3.6. Energiemethoden in der Elasto-Statik.- 3.6.1. Die Sätze von Maxwell, Castigliano und Menabrea.- 3.6.2. Die Formänderungsenergie.- 3.6.3. Anwendungen.- 3.7. Knickung.- 3.7.1. Die Knickgleichung und ihre Lösung.- 3.7.2. Die Eulerschen Knickfälle.- 3.7.3. Die Berechnung von Druckstäben.- 3.8. Membrantheorie der Schalen.- 3.9. Fragen.- 4. Fluid-Statik.- 4.1. Eigenschäften der Fluide, Arbeitshypothesen.- 4.2. Der hydrostatische Druck.- 4.2.1. Der Druck als Ortsfunktion.- 4.2.2. Die Druckverteilung in einem schweren Fluid.- 4.2.3. Anwendungen der hydrostatischen Druckgleichung.- 4.3. Auftrieb.- 4.3.1. Das Archimedische Prinzip.- 4.3.2. Anwendungen der Auftriebsformel.- 4.4. Schwimmende Körper.- 4.5. Gleichgewicht bei allgemeineren Volumenkräften.- 4.6. Aerostatik.- 4.7. Fragen.- 5. Kinematik.- 5.1. Punkt-Bewegungen.- 5.1.1. Geschwindigkeit und Beschleunigung.- 5.1.2. Geschwindigkeit und Beschleunigung in verschiedenen Koordinaten.- 5.1.3. Grafische Darstellungsmethoden für Bewegungen.- 5.1.4. Grundaufgaben für Punktbewegungen.- 5.2. Die Bewegung von Punktsystemen.- 5.3. Kinematik des starren Körpers.- 5.3.1. Allgemeine Bewegungen des starren Körpers.- 5.3.2. Sonderfälle der Bewegung des starren Körpers.- 5.3.2.1. Ebene Bewegungen starrer Körper.- 5.3.2.2. Bewegungen eines starren Körpers mit Fixpunkt.- 5.3.2.3. Das Drehpaar.- 5.3.2.4. Die Schraubenbewegung.- 5.3.3. Analytische Beschreibung der Bewegungen eines starren Körpers.- 5.4. Relativ-Bewegungen.- 5.5. Fragen.- 6. Kinetik.- 6.1. Kinetische Grundbegriffe.- 6.2. Die kinetischen Grundgleichungen.- 6.2.1. Historische Bemerkungen und Allgemeines.- 6.2.2. Impulssatz und Schwerpunktsatz.- 6.2.3. Der Drallsatz.- 6.2.4. Der Energiesatz.- 6.3. Kinetik des starren Körpers.- 6.3.1. Impuls und Drall des starren Körpers.- 6.3.2. Trägheitseigenschaften des starren Körpers.- 6.3.3. Die kinetische Energie des starren Körpers.- 6.3.4. Drehbewegungen starrer Körper.- 6.3.4.1. Die Kraftwirkung von Rotoren.- 6.3.4.2. Bewegungen eines momentenfreien Kreisels.- 6.3.4.3. Erzwungene Bewegungen eines Kreisels.- 6.4. Kinetik der Schwerpunktsbewegungen.- 6.4.1. Bahnbewegungen in zentralen Kraftfeldern.- 6.4.2. Bewegungen bei Vorhandensein von Widerstandskräften.- 6.4.3. Bewegungen eines Systems mit veränderlicher Masse.- 6.5. Kinetik der Relativbewegungen.- 6.6. Schwingungen.- 6.6.1. Pendelschwingungen.- 6.6.2. Klassifizierung von Schwingungen.- 6.6.3. Freie Schwingungen des einläufigen linearen Schwingers.- 6.6.4. Erzwungene Schwingungen.- 6.6.5. Koppelschwingungen.- 6.7. Stoßprobleme.- 6.7.1. Voraussetzungen und Terminologie.- 6.7.2. Grundbeziehungen.- 6.7.3. Beispiele.- 6.8. Methoden der analytischen Mechanik.- 6.8.1. Zwangsbedingungen.- 6.8.2. Das Prinzip von d’Alembert und die Lagrangeschen Gleichungen erster Art.- 6.8.3. Die Lagrangeschen Gleichungen zweiter Art.- 6.9. Fragen.- 7. Einblick in die Kontinuumsmechanlk.- 7.1. Übersicht und Grundbegriffe.- 7.2. Stoffgesetze der Kontinuumsmechanik.- 7.3. Grundgleichungen der Elastizitäts-Theorie Hookescher Körper.- 7.4. Beispiele aus der Plastizitätstheorie.- 7.5. Grundgleichungen der Strömungsmechanik.- 7.5.1. Kinematik von Strömungsvorgängen.- 7.5.2. Bewegungsgleichungen strömender Fluide.- 7.6. Beispiele aus der Strömungsmechanik.- 7.6.1. Eindimensionale Strömungen eines reibungslosen inkompressiblen Fluids.- 7.6.2. Die Kraftwirkung eines Fluidstrahls.- 7.6.3. Die Rohrströmung eines zähen inkompressiblen Fluids.- 7.6.4. Die Rohrströmung eines Bingham-Stoffes.- 7.7. Fragen.- Liste der wichtigsten Formelzeichen.

O autorze

Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. Kurt Magnus lehrte Mechanik an der Technischen Universität München
Prof. Dr.-Ing. Hans Heinrich Müller-Slany lehrt Maschinendynamik an der Universität Duisburg-Essen

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Dieses Lehrbuch stellt das tragende Gerüst der Technischen Mechanik bereit, indem es sich bewusst auf die Grundlagen beschränkt. Es ist ein Arbeitshilfsmittel für Studierende und Ingenieure, die sich intensiv mit Mechanik befassen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Hinführen zu wesentlichen Grundgesetzen und Arbeitsmethoden, wobei der Anschluss an weiterführende Teilgebiete der Mechanik fast nahtlos gefunden werden kann. Der Inhalt orientiert sich an den üblichen viersemestrigen Grundkursen im Bereich der Technischen Universitäten. Die 7. Auflage enthält Korrekturen sowie verbesserte Abbildungen und wurde um ein Literaturverzeichnis ergänzt.