ISBN-10:
3211831932
ISBN-13:
9783211831939
Pub. Date:
09/01/1998
Publisher:
Springer Vienna
Technische Mechanik der festen und fl�ssigen K�rper: 101 Aufgaben mit L�sungen / Edition 3

Technische Mechanik der festen und fl�ssigen K�rper: 101 Aufgaben mit L�sungen / Edition 3

by Franz Ziegler

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Product Details

ISBN-13: 9783211831939
Publisher: Springer Vienna
Publication date: 09/01/1998
Edition description: 3., verb. Aufl. 1998
Pages: 564
Product dimensions: 6.10(w) x 9.25(h) x 0.05(d)

Table of Contents

1. Kinematik.- 1.1. Punktkinematik.- 1.1.1. Beispiel: Die Wurfparabel im homogenen Schwerefeld.- 1.1.2. Beispiel : Punktbewegung auf Führungsbahnen.- 1.1.3. Das begleitende Dreibein der Bahnkurve.- 1.2. Kinematik des starren Körpers.- 1.2.1. Sonderfälle der Kinematik des starren Körpers.- 1.3. Kinematik des verformbaren Körpers.- 1.3.1. Dehnung und Gleitung.- 1.3.2. Dilatation und deviatorische Verzerrungen.- 1.3.3. Stromlinien und Stromröhre. Lokale und konvektive Beschleunigung.- 1.3.4. Kinematische Randbedingungen.- 1.4. Ergänzungen und Beispiele zur Punkt- und Starrkörperkinematik.- 1.4.1. Der Geschwindigkeitsplan bei ebener Bewegung.- 1.4.2. Zur Kinematik des Planetengetriebes.- 1.4.3. Das Kardangelenk.- 1.4.4. Die Zentralbewegung. Polarkoordinaten.- 1.5. Ergänzungen und Beispiele zur Verformungskinematik.- 1.5.1. Die einachsige homogene Deformation.- 1.5.2. Die natürlichen Koordinaten der Stromlinie.- 1.5.3. Zum Verzerrungstensor. Der ebene Verzerrungszustand.- 1.6. Satz von der Erhaltung der Masse. Kontinuitätsgleichung.- 1.6.1. Stationäre Strömung durch ein konisches Rohr, Eulersche und Lagrangesche Darstellung.- 1.7. Aufgaben A l.l bis A 1.9 und Lösungen.- 2. Statik. Kräfte. Kraftdichte. Spannungen, Kräftegruppen. Hydrostatik.- 2.1. Kräfte. Kraftdichte. Spannungen. Gleichgewicht.- 2.1.1. Mittlere Normal Spannung und deviatorische Spannungen.- 2.2. Kräftegruppen.- 2.2.1. Die ebene Kräftegruppe. Rechnerische und graphische Reduktion. Gleichgewichtsbedingungen.- 2.2.2. Zur Symmetrie des Spannungstensors.- 2.2.3. Die parallele Kräftegruppe. Kräftemittelpunkt. Schwerpunkt. Statische Momente.- 2.3. Hydrostatik.- 2.3.1. „Schwere“ Flüssigkeit.- 2.3.2. „Gepreßte“ Flüssigkeit.- 2.3.3. Das Druckfeld schwerer Flüssigkeiten auf Behälter-wände.- 2.3.4. Der hydrostatische Auftrieb.- 2.4. Flächenträgheitsmomente und ihre Transformationseigenschaften.- 2.5. Statik der Linientragwerke.- 2.5.1. Zur Stabstatik.- 2.5.2. Fachwerke.- 2.5.3. Seile.- 2.6. Aufgaben A 2.1 bis A 2.16 und Lösungen.- 3. Arbeit. Leistung. Potentielle Energie.- 3.1. Arbeit. Leistung einer Einzelkraft und eines Kräftepaares.- 3.1.1. Beispiel: Zur Arbeitsleistung von Einzelkräften.- 3.1.2. Beispiel: Zur Arbeitsleistung eines Kräftepaares.- 3.2. Leistungsdichte. Stationäres und drehungsfreies Kraftfeld. Potentielle Energie.- 3.3. Potential der äußeren Kräfte.- 3.3.1. Homogenes paralleles Schwerefeld. Gewichtspotential.- 3.3.2. Kugelsymmetrisches Potentialkraftfeld.- 3.4. Potential der inneren Kräfte.- 3.4.1. Das elastische Potential(Federpotential) des Hoolce-schen Körpers.- 3.4.2. Die barotrope Flüssigkeit.- 3.5. Die Lagrangesche Darstellung der Formänderungsarbeit. Kirchhoffschei Spannungstensor.- 3.3.6. Aufgabe A.1 und Lösung.- 4. Materialgleichungen.- 4.1. Der elastische Körper. Das Hookesche Gesetz.- 4.1.1. Der linear elastische Körper, Hookcesches Gesetz.- 4.1.2. Eine Bemerkung zur Anisotropie.- 4.1.3. Eine Bemerkung zur Nicht- linearität.- 4.2. Der viskoelastische Körper.- 4.2.1. Newtonsche Flüssigkeit.- 4.2.2. Lineare Viskoelastizität.- 4.2.3. Ein nichtlineares visko- elastisches Materialgesetz.- 4.3. Der zähplastische Körper.- 4.3.1. Der starr-plastische Körper.- 4.3.2. Der ideal elastisch-plastische Körper.- 4.3.3. Der visko-plastische Körper.- 4.4 Aufgaben A 4.1 bis A 4.2 und Lösungen.- 5. Prinzip der virtuellen Arbeit.- 5.1. Beispiel : Der Dreigelenkbogen.- 5.2. Einflußlinien statisch bestimmter Tragsysteme.- 5.3. Konservative Systeme.- 5.4. Prinzip der virtuellen komplementären Arbeit.- 5.4.1. Der Satz von Castigliano und Menabrea.- 5.4.2. Die Bettische Methode.- 5.4.3. Die Transformation der Prinzipe am Beispiel des Bernoulli-Euler-Ba\kens.- 5.5. Aufgaben A 5.1 bis A 5.4 und Lösungen.- 6. Ausgewählte Kapitel der Elastostatik.- 6.1. Kontinuumstheorie der linearisierten Elastostatik.- 6.1.1. Thermoelastische Verschiebungen.- 6.1.2. Das Prinzip von de Saint Venant.- 6.1.3. Anstrengungahypothesen.- 6.2. Der gerade Stab.- 6.2.1. Schubspannungen und Schub-deformationen zufolge Querkraft.- 6.2.2. Ermittlung der Biegelinie mit Hilfe der „Momentenbelastung“.- 6.2.3. Wärmespannungen.- 6.2.4. Torsion.- 6.3. Durchlaufträger und Rahmen.- 6.3.1. Der ebene Stockwerksrahmen.- 6.4. Eben gekrümmte Stäbe.- 6.4.1. Schwach gekrümmte Stäbe.- 6.5. Scheiben.- 6.5.1. Wärmespannungen.- 6.6. Platten.- 6.6.1. Wärmespannungen.- 6.7. Rotationsschalen.- 6.7.1. Wärmespannungen.- 6.8. Kontaktprobleme (Hertzsche Pressung).- 6.9. Spannungsfreie Temperaturfelder. Das Fouriersche Wärmeleitgesetz.- 6.10. Zur elastisch-viskoelastischen Analogie.- 6.11. Aufgaben A 6.1 bis A 6.22 und Lösungen.- 7. Dynamik fester und flüssiger Körper. Impulssatz (Schwerpunktsatz) und Drallsatz (Drehimpuls- oder Impuls-momentensatz) für materielle Volumina und Kontroll-Volumina.- 7.1. Impulssatz.- 7.2. Drallsatz (Drehimpuls- bzw. Impulsmomentensatz).- 7.3. Anwendungen auf (durchströmte) Kontrollvolumina.- 7.4. Anwendungen auf starre Körper.- 7.4.1. Rollendes Rad (bei Vernachlässigung der „Rollreibung“).- 7.4.2. Seiltrieb.- 7.4.3. Dynamik der Kollermühle.- 7.4.4. Drehkran mit Ausleger.- 7.4.5. Auswuchten von Rotoren.- 7.4.6. Der Kreiselkompaß.- 7.4.7. Der lineare Schwinger.- 7.4.8. Nichtlineare Schwinger.- 7.4.9. Lineare Schwingerketten.- 7.5. Biegeschwingungen eines elastischen Balkens.- 7.6. Schallwellen im linear elastischen Körper.- 7.7. Aufgaben A 7.1 bis A 7.12 und Lösungen.- 8. Erstintegrale des dynamischen Grundgesetzes. Arbeits- und Energiesatz der Mechanik Kinetische Energie.- 8.1. Arbeitssatz.- 8.2. Energiesatz der Mechanik.- 8.3. Die kinetische Energie des starren Körpers.- 8.4. Einige Anwendungen auf Systeme mit einem Freiheitsgrad.- 8.4.1. Stoß auf einen linearen Schwinger.- 8.4.2. Zur Grundschwingung eines linear elastischen Balkens.- 8.4.3. Beschleunigung eines Motorfahrzeuges.- 8.4.4. Umkehrlagen eines Reibungsschwingers.- 8.5. Die Bernoulli-Gleichung der Hydromechanik.- 8.5.1. Torricellische Ausflußformel.- 8.5.2. Umströmung eines ruhenden starren Körpers.- 8.5.3. Wandströmung.- 8.5.4. Standrohrdruckmessung an einer Rohrleitung.- 8.5.5. Prandtlrohv und Staurohr.- 8.5.6. Flüssigkeitsschwingung in einem U-Rohr.- 8.5.7. Druckanstieg bei Rohrerweiterung.- 8.5.8. Bernoulli-Gleichung in rotierenden Bezugssystemen.- 8.6. Eine Bemerkung zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik (Energiesatz).- 8.7. Aufgaben A 8.1 bis A 8.6 und Lösungen.- 9. Stabilitätsprobleme.- 9.1. Stabilität einer Gleichgewichtslage.- 9.1.1. Beispiel: Das Balanceproblem starrer Zylinder.- 9.1.2. Beispiel: Ein Ausweichproblem (Knicken).- 9.1.3. Beispiel: Zur Stabilität eines flachen Dreigelenkbogens.- 9.1.4. Beispiel: Knickung des elastischen Stabes (Eulerstab).- 9.1.5. Die Plattenbeulung.- 9.2. Stabilität der Grundbewegung. Beispiel: Fliehkraftregler.- 9.2.1. Beispiel: Stabilität des dreiachsigen momentenfreien Kreisels.- 9.3. Stabilitätsgrenze einer Gleichgewichtslage bei elasto-plastischem Materialverhalten: Die Traglast.- 9.3.1. Beispiel: Die Traglast eines einfachen Rahmens.- 9.4. Zur Stabilität der Grundbewegung bei elasto-plastischem Materialverhalten: Die Metereschen Einspielsätze.- 9.5. Zur Stabilität der Kanalströmung mit Gefalle. Schießen und Strömen.- 9.6. Zur Flatterinstabilität.- 9.7. Aufgaben A 9.1 bis A 9.7 und Lösungen.- 10. Die Lagrangeschen Bewegungsgleichungen.- 10.1. Freie Schwingungen eines elastisch gelagerten Fundamentes.- 10.2. Pendel mit beweglichem Aufhängepunkt.- 10.3. Ein Dreimassenschwinger mit Saite.- 10.4. Ein Zweimassenschwinger mit Balken.- 10.5. „Rahmensystem“ mit Dämpfung.- 10.6. Der Unwuchterreger.- 10.7. Aufgaben A 10.1 bis A 10.3 und Lösungen.- 11. Einige Näherungsverfahren der Dynamik und Statik.- 11.1. Das Rayleigh -Eüz-Galerkinsche Näherungsverfahren.- 11.2. Beispiele: Linearisierte elastische Systeme vom Typ „Schwere Masse“ — „Weiche Feder“. Ersatzsystem mit einem Freiheitsgrad.- 11.2.1. Längsschwingung.- 11.2.2. Biegeschwingung.- 11.2.3. Torsionsschwingung.- 11.2.4. Stockwerksrahmen.- 11.2.5. Schwere Masse auf dünner elastischer Kreisplatte.- 11.3. Beispiele: Elastische Systeme mit „abstrakten“ Ersatzsystemen.- 11.3.1. Biegeschwingungen eines vorgespannten Balkens.- 11.3.2. Knicklast eines elastisch gebetteten Eulerstabes.- 11.3.3. Der Drillwiderstand eines elastischen Stabes mit Rechteckquerschnitt.- 11.4. Die Methode der finiten Elemente (FEM).- 11.4.1. Ein Balkenelement.- 11.4.2. Ein Scheibenelement.- 11.5. Linearisierung nichtlinearer Bewegungsgleichungen.- 11.6. Numerische Integration einer nichtlinearen Bewegungsgleichung.- 11.7. Aufgaben All.lbis All.il und Lösungen.- 12. Stoß Vorgänge.- 12.1. Stoßgleichungen.- 12.1.1. Beispiel: Stoß auf ein starres Plattenpendel.- 12.1.2. Beispiel: Längsstoß auf einen verformbaren (elastischen) Stab.- 12.2. Lagrangesche Stoßgleichungen.- 12.2.1. Beispiel: Stoß auf eine Stabkette.- 12.2.2. Querstoß auf einen verformbaren (elastischen) Balken.- 12.3. Vollkommen elastischer und unelastischer Stoß.- 12.3.1. Stoß zweier Punktmassen.- 12.4. Das „ballistische“ Pendel und der Stoßmittelpunkt.- 12.5. Plötzliche Fixierung einer Achse.- 12.6. Ergänzung zum Längs- und Querstoß auf den elastischen Stab.- 12.7. Stoß auf einen elastischen dünnen Stab. Wellenausbreitung.- 12.8. Druckstoß in einer geraden Rohrleitung.- 12.9. Aufgaben A 12.1 bis A 12.3 und Lösungen.- 13. Ergänzungen zur Hydromechanik.- 13.1. Zirkulation und Wirbelvektor.- 13.2. Der hydrodynamische Auftrieb.- 13.3. Die Navier-Stokes-Gleichungen. Ahnlichkeitsströmungen.- 13.3.1. Viskose Rohrströmung.- 13.3.2. Eine laminare Grenzschicht.- 13.4. Potentialströmungen. Singularitätenmethode.- 13.4.1. Beispiele.- 13.4.2. Singularitätenmethode.- 13.4.3. Kräfte in ebener, stationärer Strömung. Formeln von Blasius.- 13.4.4. ?.-KármKánsche Wirbelstraße. Strouhalzahl.- 13.4.5. Die hydrodynamische Druckfunktion an einer bewegten ebenen Behälterwand.- 13.4.6. Ausströmen eines Gases aus einem Öberdruckkessel.- 13.5. AufgabenA 13.1 bis A 13.5 und Lösungen.- Literaturhinweise.- Sachwortverzeichnis.

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