Blick ins Buch

Technische Mechanik

Methodische Einführung Dritter Teil Kinetik

Heinz Neuber (Autor)

Buch | Softcover

XII, 298 Seiten

1974
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-06507-4 (ISBN)

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Der vorIiegende dritte Teil des Lehrbuches stimmt im wesentlichen mit der Mechanik-Vorlesung fUr die Studierenden des dritten Semesters an den Technischen Universitaten iiberein. Wahrend der erste und zweite Teil des Lehrbuches das Ruhegleich gewicht starrer bzw. deformierbarer Bauteile und die dabei auftreten den inneren Krafte behandeln, wird nunmehr die Zeit einbezogen. Nach einer eingehenden Darstellung der Bewegungslehre des Punktes (Punkt kinematik) in kartesischen sowie allgemeinen Koordinaten wird das zweite N ewtonsche Gesetz als eigentliches Axiom der Kinetik einge fUhrt. Flir Punktmassen, Punktmassensysteme, Kontinua und starre K6rper werden Berechnungsverfahren entwickelt, die den Bewegungs ablauf und den zeitlichen Verlauf der inneren Kriifte zu ermitteln ge statten. Eingehende Interpretationen dieser Verfahren bei ihrer An wendung auf technisch aktuelle Probleme erleichtern das Verstandnis. Gesondert behandelt werden u. a. das Zweikorperproblem, Systeme mit veranderlicher Gesamtmasse (z. B. Raketen), StoBprobleme, Schwingungen mit diversen Dampfungsarten, Probleme der linearen Elastokinetik mit anschaulicher Analyse der raumlichen und ebenen Massensysteme sowie der Longitudinal- und Drehschwingungsketten mit Einblick in die Elastokinetik der Kontinua, starre K6rper bei raumlicher und ebener Bewegung sowie Kreiselprobleme. Grundlegende GesetzmaBigkeiten der Eigenfrequenzen und ihrer Grenzwerte werden ausfiihrlich dargelegt. Neben den elementaren Satzen der Kinetik, wie Impulssatz, Dreh impulssatz und Energiesatz, werden das Arbeitsprinzip, die Lagrange schen Gleichungen, die Lagrange-Rayleigh-Gleichungen, das Hamilton sche Prinzip sowie Regeln der Matrizenrechnung hergeleitet. Dabei wird der Leser zugleich auf analytische und numerische Verfahren der h6heren Mechanik vorbereitet. Inhaltlich und didaktisch wurden manche neuen Wege beschritten.

1 Einführung.- 2 Punktkinematik.- 2.1 Ortsvektor, Linienelement und Tangentenvektor.- 2.2 Geschwindigkeitsvektor.- 2.3 Beschleunigungsvektor, Hauptnormalenvektor und Krümmung.- 2.4 Binormalenvektor und Verwindung.- 2.5 Übergang auf allgemeine Koordinaten.- 2.6 Sechs Grundaufgaben bei gegebener Bahn.- 2.7 Relativbewegung.- 2.8 Ebene Relativbewegung.- 2.9 Ebene Relativbewegung in Komponenten.- 2.10 Spezielle ebene Bewegungen.- 2.11 Beispiele.- 3 Kinetik des Massenpunktes.- 3.1 Die Newtonschen Gesetze.- 3.2 Kinetische Grundgleichung.- 3.3 Masse und Gravitation.- 3.4 Trägheitskraft und d'Alembertsche Hilfskraft.- 3.5 Drehimpulssatz.- 3.6 Arbeit, Energie und Leistung.- 3.7 Aufteilung des Systems.- 3.8 Prinzip der virtuellen Arbeit und Prinzip von D'ALembert.- 3.9 Äußeres Kräftepotential, elastisches Potential und Zwangsbedingungen.- 3.10 Nicht-konservative Kräfte.- 3.11 Die Gleichungen von LAgrange.- 3.12 Die Lagrange-Rayleigh-Gleichungen.- 3.13 Wichtige Lösungsverfahren.- 3.14 Beispiele.- 4 Schwingungen der Punktmasse.- 4.1 Freie Schwingungen der Punktmasse mit einem Freiheitsgrad.- 4.2 Erzwungene Schwingungen der Punktmasse mit einem Freiheitsgrad.- 4.3 Beispiele.- 4.4 Bewegung der Punktmasse bei mehreren Freiheitsgraden.- 5 Punktmassenkinetik.- 5.1 Definitionen.- 5.2 Gleichgewicht der Einzelmasse.- 5.3 Schwerpunktsatz.- 5.4 Impulssatz.- 5.5 Drehimpulssatz.- 5.6 Energiesatz.- 5.7 Aufteilung des Systems, Prinzip der virtuellen Arbeit und Prinzip von D'ALembert.- 5.8 Übergang auf allgemeine Koordinaten.- 5.9 Gleichungen von LAgrange und RAyleigh.- 5.10 Hamiltonsches Prinzip.- 5.11 Stoßvorgänge.- 5.12 Planetenbewegung und Zweikörperproblem.- 5.13 Systeme mit veränderlicher Gesamtmasse.- 5.14 Beispiele.- 5.15 Lineare Elastokinetik.- 5.16 Linear-elastischelongitudinal schwingende Punktmassenketten und Drehschwingungssysteme.- 5.17 Biegeschwingungen und kritische Drehzahlen linear-elastischer Stäbe mit Punktmassenbelegung.- 5.18 Beispiele.- 6 Elastische Kontinua.- 6.1 Zug- und Torsionsstab mit kontinuierlicher Massenbelegung.- 6.2 Longitudinal- und Torsionswellen im homogenen Stab.- 6.3 Longitudinal- und Torsionsschwingungen des homogenen Stabes.- 6.4 Longitudinal- und Torsionsschwingungen des homogenen Stabes mit Zusatzmasse.- 6.5 Biegeschwingungen und kritische Drehzahlen von Stäben mit kontinuierlicher Massenbelegung.- 6.6 Räumliche Wellenbewegungen.- 6.7 Beispiele.- 7 Der starre Körper.- 7.1 Kinematik des starren Körpers.- 7.2 Schwerpunkt, Impuls und Impulssatz.- 7.3 Drehimpuls und Tensor der Massenträgheitsmomente.- 7.4 Trägheitshauptachsen und Hauptträgheitsmomente.- 7.5 Drehimpulssatz.- 7.6 Kinetische Energie und Energiesatz.- 7.7 Kräft efreier Kreisel, Trägheits- und Drallellipsoid.- 7.8 Der kräftefreie symmetrische Kreisel.- 7.9 Der schwere symmetrische Kreisel.- 7.10 Ebene Bewegung des starren Körpers.- 7.11 Beispiele.- A 1 Einheiten der Technischen Mechanik.- A 2 Einige Regeln für Matrizen, Determinanten und lineare Gleichungen.- A 2.1 Matrizen.- A 2.2 Determinanten.- A 2.3 Lineare Gleichungen.- Schrifttum.

Erscheint lt. Verlag	10.9.1974
Zusatzinfo	XII, 298 S. 132 Abb.
Verlagsort	Berlin
Sprache	deutsch
Maße	155 x 235 mm
Gewicht	555 g
Themenwelt	Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Mechanik
Themenwelt	Technik
Schlagworte	Arbeit • Einheit • Energie • Freiheitsgrad • Kinetik • Körper • Maschine • Mechanik • Norm • Physik • Punktmasse • Systeme • Technische Mechanik • Verfahren • Zwangsbedingung
ISBN-10	3-540-06507-5 / 3540065075
ISBN-13	978-3-540-06507-4 / 9783540065074
Zustand	Neuware