Kontinuumsmechanik: Einführung in Die Materialunabhängigen Und Materialabhängigen Gleichungen

ISBN-13: 9783662575031 / Niemiecki / Miękka / 2018 / 345 str.

Holm Altenbach

Opis

Innovative technische Projekte mit komplexen Aufgabenstellungen erfordern oft solide Kenntnisse in der Kontinuumsmechanik. Denn häufig handelt es sich um Mehrfeldprobleme, die sich im Rahmen klassischer Konzepte der Technischen Mechanik nicht lösen lassen. Das Buch führt leicht verständlich in das anspruchsvolle Gebiet der Kontinuumsmechanik ein. Der Schwerpunkt liegt bei festen deformierbaren Körpern, wobei sich die vorgestellten Konzepte problemlos auch auf Fluide übertragen lassen.Das Lehrbuch gliedert sich in vier Abschnitte: Grundbegriffe und mathematische Grundlagen, Materialunabhängige Gleichungen, Materialabhängige Gleichungen. Nach einer kurzen Einführung in Aufgaben, Betrachtungsweisen und Modelle der Kontinuumsmechanik werden zunächst die Grundzüge der Tensorrechnung vorgestellt. Die folgenden Kapitel behandeln systematisch die materialunabhängigen Aussagen der Kontinuumsmechanik, das heißt die Kinematik, die Kinetik und die Bilanzen. In den abschließenden Kapiteln zeigt der Autor anhand der für technische Anwendungen besonders wichtigen Teilgebiete (z.B. die lineare Theorie der Elastizität und der Thermoelastizität) wie die materialunabhängigen und die materialabhängigen Gleichungen zusammengefasst werden können. Zahlreiche Beispiele mit vollständigen Lösungen illustrieren den theoretischen Teil und erleichtern so das Verständnis.In der 4. Auflage wurden zahlreiche Abschnitte überarbeitet und präzisiert, wobei auch die unterschiedlichen Konzepte der Kontinuumsmechanik noch deutlicher gemacht werden. Zahlreiche Fehler wurden beseitigt. Gleichzeitig wurde die Referenzliteratur erweitert sowie die Liste der weiterführenden Literatur ergänzt und aktualisiert.Diese Einführung in die Kontinuumsmechanik richtet sich an Studierende an Universitäten und Fachhochschulen im Bereich Maschinenbau und Bauingenieurwesen, Physik und Technomathematik sowie an Wissenschaftler und Praktiker in der Industrie. Vorausgesetzt werden Kenntnisse der Höheren Mathematik, der Physik, der Technischen Mechanik, der Thermodynamik, der Strömungslehre und der Werkstoffkunde, wie sie zu Beginn der Ausbildung vermittelt werden.

Spis treści

Teil I Grundbegriffe und mathematische Grundlagen.- Einführung.- Mathematische Grundlagen der Tensoralgebra und Tensoranalysis.- Teil II Materialunabhängige Gleichungen.- Kinematik des Kontinuums.- Kinetische Größen und Gleichungen.- Bilanzgleichungen.- Teil III Materialabhängige Gleichungen.- Materialverhalten und Konstitutivgleichungen.- Deduktiv abgeleitete Materialgleichungen.- Induktiv abgeleitete Materialgleichungen.- Methode der rheologischen Modelle.- Weiterführende Literatur.- Sachverzeichnis.

O autorze

Holm Altenbach studierte in der Fachrichtung Dynamik und Festigkeit von Maschinen an der physikalischmechanischen Fakultät des Leningrader Polytechnischen Instituts, wo er auch promoviert wurde und sich habilitierte. Sein beruflicher Weg begann an der Universität Magdeburg zunächst im Motorenbau,
später bei der Werkstoffkunde. Seit 1996 war er Professur für Technische Mechanik an der Martin‐ Luther‐Universität Halle‐Wittenberg, seit 2011 vertritt er dieses Gebiet an der Otto‐von‐Guericke‐Universität in Magdeburg. Seine Arbeitsgebiete sind unter anderem die Kontinuumsmechanik mit Schwerpunkt
 zweidimensionale Kontinua sowie Werkstoffmechanik mit den Schwerpunkten
Werkstoffkriechen, verstärkte Komposite und Materialien mit Mikrostruktur. Seit 2005 ist er einer der  Herausgeber der Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik.

Blurb

Das Buch führt in möglichst einfacher Weise in die Grundlagen der Kontinuumsmechanik ein, wobei der Schwerpunkt bei festen deformierbaren Körpern liegt. Zahlreiche Beispiele mit vollständigen Lösungen illustrieren den theoretischen Teil und erleichtern so das Verständnis. 

In der 4. Auflage wurden zahlreiche Abschnitte überarbeitet und präzisiert, wobei auch die unterschiedlichen Konzepte der Kontinuumsmechanik noch deutlicher gemacht werden. Zahlreiche Fehler wurden beseitigt. Gleichzeitig wurde die Referenzliteratur erweitert sowie die Liste der weiterführenden Literatur ergänzt und aktualisiert.

Der Inhalt

Teil I Grundbegriffe und mathematische Grundlagen.- Einführung.- Mathematische Grundlagen der Tensoralgebra und Tensoranalysis.- Teil II Materialunabhängige Gleichungen.- Kinematik des Kontinuums.- Kinetische Größen und Gleichungen.- Bilanzgleichungen.- Teil III Materialabhängige Gleichungen.- Materialverhalten und Konstitutivgleichungen.- Deduktiv abgeleitete Konstitutivgleichungen.- Induktiv abgeleitete Konstitutivgleichungen.- Methode der rheologischen Modelle.- Teil IV Anfangs-Randwertprobleme der Kontinuumsmechanik.- Grundgleichungen der linearen Elastizitätstheorie.- Grundgleichungen linearer viskoser Fluide.- Teil V Anhang.- Elastizitäts- und Nachgiebigkeitsmatrizen.

Die Zielgruppen

Das Buch richtet sich an Studierende im Bereich Maschinenbau und Bauingenieurwesen, Physik und Technomathematik sowie an Wissenschaftler und Praktiker in der Industrie.

Der Autor

Holm Altenbach studierte am Leningrader Polytechnischen Institut (heute St. Petersburger Staatliche Polytechnische Universität „Peter der Große“), wo er auch promoviert wurde und sich habilitierte. Sein beruflicher Weg begann an der TH Magdeburg, ab 1996 war er Professor für Technische Mechanik an der Martin‐Luther‐Universität Halle‐Wittenberg, seit 2011 vertritt er dieses Gebiet an der Otto‐von‐Guericke‐Universität Magdeburg.