Technische Mechanik der festen und flüssigen Körper

101 Aufgaben mit Lösungen
 Taschenbuch
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ISBN-13:
9783211831939
Einband:
Taschenbuch
Erscheinungsdatum:
01.09.1998
Seiten:
564
Autor:
Franz Ziegler
Gewicht:
823 g
Format:
234x158x38 mm
Sprache:
Deutsch
Beschreibung:
U4-TEXT:
Dieses Lehrbuch bietet eine einheitliche Darstellung der mechanischen Theorien und der praktischen Entwurfsgrundlagen für alle Zweige des Maschinenbaus und des Bauingenieurwesens. Der Aufbau dieses Werkes ist für den fortgeschrittenen Studenten und den praktisch tätigen Ingenieur ebenso ansprechend wie für den beginnenden Ingenieurstudenten. Besonders geeignet ist es für Vorlesungen über Mechanik fester Körper, Strömungs- bzw. Hydromechanik, Kontinuumsmechanik, Technische Mechanik, Festigkeitslehre, Statik, Dynamik und Schwingungslehre.
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-Bakens.- 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
Dieses Lehrbuch bietet eine einheitliche Darstellung der Theorien und der praktischen Entwurfsgrundlagen für alle Zweige des Maschinenbaus und des Bauingenieurwesens. Für den Studenten sind die dreizehn Abschnitte so angeordnet, daß der natürliche Fluß der Theoreme und der notwendigen Reflexionen gleichzeitig Leitfaden und Anregung bietet. Innerhalb jedes Kapitels wird der Stoff so gegliedert, daß dem Anfänger der Einstieg ermöglicht wird, um dann bis zu einem mittleren, manchmal bis zu einem höheren Niveau vertiefend fortzuschreiten. Die mechanischen Darlegungen einschließlich der Modellbildung sind zwar in sich abgeschlossen, doch sind die Kenntnisse aus der Angewandten Mathematik wie Lineare Algebra und Analysis vom Leser einzubringen. Über 100 Aufgaben mit vollständigen Lösungen illustrieren die Anwendungen und laden zum Programmieren ein, also sowohl zum numerischen wie zum symbolischen Rechnen. Der praktisch tätige Ingenieur findet eine handliche Darlegung der praktikablen Theoreme der Festkörper- und der Strömungsmechanik in Kombination mit illustrativen Beispielen in einer integrierten Darstellung z.B. des Schnittprinzips und des Kontrollflächenkonzepts. Auch die Matrizendarstellung großer Drehungen wird vorgestellt.