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E-Book

Technische Mechanik für Wirtschaftsingenieure

AutorIngo Raecke, Ulrich Gabbert
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2013
Seitenanzahl324 Seiten
ISBN9783446435957
CD zum Buch1
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis23,99 EUR
Die Technische Mechanik gehört zu den unverzichtbaren Grundlagenfächern eines jeden Ingenieurstudiums. Wirtschaftsingenieure müssen über ein gesichertes Basiswissen, die notwendigen Orientierungsgrundlagen und Kompetenz in der Beurteilung technischer Lösungen verfügen, um bei ihrer Arbeit Berechnungen durchführen und richtige Entscheidungen treffen zu können.
Das vorliegende Lehrbuch für Wirtschaftsingenieure folgt der klassischen Dreiteilung der Technischen Mechanik in Statik, Festigkeitslehre und Dynamik. Der Inhalt entspricht genau dem zweisemestrigen Grundkurs zur Technischen Mechanik für Wirtschaftsingenieure. Er konzentriert sich auf die wesentlichen Kernkompetenzen des Faches und berücksichtigt eingeschränkte mathematische Voraussetzungen und ingenieurwissenschaftliche Kenntnisse. Zu jedem Kapitel werden ausgewählte Beispielaufgaben vorgerechnet.

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Ulrich Gabbert ist Lehrstuhlleiter für Numerische Mechanik am Institut für Mechanik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.
Dr.-Ing. Ingo Raecke war Mitarbeiter an diesem Lehrstuhl.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis8
1 Statik12
1.1 Grundlagen12
1.1.1 Starrer Körper12
1.1.2 Kraft13
1.1.3 Wechselwirkungsprinzip15
1.1.4 Schnittprinzip15
1.1.5 Reaktionskräfte und eingeprägte Kräfte16
1.1.6 Gleichgewicht16
1.1.7 Äquivalenz von Kräften17
1.2 Zentrales ebenes Kraftsystem17
1.2.1 Resultierende17
1.2.2 Gleichgewicht von Kräften22
1.2.3 Lagerungsbedingungen22
1.3 Allgemeines ebenes Kraftsystem25
1.3.1 Ermittlung der Resultierenden zweier paralleler Kräfte25
1.3.2 Moment27
1.3.3 Versetzungsmoment28
1.3.4 Rechnerische Ermittlung der Resultierenden (Lösungskonzept)29
1.3.5 Gleichgewicht von Kräften und Momenten30
1.3.6 Bindungen, Freiheitsgrad und statische Bestimmtheit einer starren Scheibe32
1.4 EbeneTragwerke34
1.4.1 Grundbegriffe34
1.4.2 Lagerung starrer Scheiben35
1.4.3 Streckenlasten38
1.4.3.1 Definition von Streckenlasten38
1.4.3.2 Ermittlung der Resultierenden einer Streckenlast39
1.4.4 Beispiele41
1.5 Scheibenverbindungen43
1.5.1 Ermittlung der statischen Bestimmtheit43
1.5.2 Dreigelenkträger45
1.5.3 Gerberträger49
1.5.4 Ebene Fachwerke51
1.5.4.1 Überprüfung der statischen Bestimmtheit von Fachwerken52
1.5.4.2 Arten von Fachwerken53
1.5.4.3 Berechnungsmethoden für Fachwerke54
1.6 Schnittgrößen in ebenen Trägern und Trägersystemen59
1.6.1 Definition der Schnittgrößen59
1.6.2 Berechnung und grafische Darstellung der Schnittgrößen62
1.6.3 Differentielle Beziehungen66
1.6.4 Anwendungen68
1.7 Zentrales räumliches Kraftsystem77
1.7.1 Ermittlung der Resultierenden77
1.7.2 Gleichgewicht einer zentralen räumlichen Kräftegruppe78
1.8 Allgemeines räumliches Kraftsystem80
1.8.1 Zusammensetzung von Kräften und Momenten82
1.8.2 Gleichgewichtsbedingungen für Kräfte und Momente83
1.8.3 Räumlich gestützter Körper84
1.8.4 Schnittgrößen am räumlich belasteten Balken87
1.9 Haftung und Gleitreibung90
1.9.1 Haftung (Zustand der Ruhe)90
1.9.2 Gleitreibung (Zustand der Bewegung)95
1.9.3 Seilhaftung und Seilreibung96
1.9.3.1 Seilhaftung97
1.9.3.2 Seilreibung99
1.10 Schwerpunkt100
1.10.1 Massenschwerpunkt100
1.10.2 Volumenschwerpunkt101
1.10.3 Flächenschwerpunkt ebener Flächen101
1.10.4 Linienschwerpunkt ebener Linien103
1.10.5 Schwerpunkt zusammengesetzter Gebilde103
1.10.6 Anmerkungen zur Berechnung von Schwerpunkten104
1.11 Flächenmomente 2. Grades104
1.11.1 Definition der Flächenmomente 2. Grades104
1.11.2 Satz von STEINER106
1.11.3 Flächenmomente 2. Grades einfacher Querschnittsflächen108
1.11.4 Hauptflächenmomente109
1.11.5 Flächenmomente 2. Grades zusammengesetzter Flächen113
2 Festigkeitslehre116
2.1 Grundlagen der Festigkeitslehre116
2.1.1 Einleitung116
2.1.2 Spannungszustand122
2.1.3 Deformationszustand124
2.1.4 Elastizitätsgesetze (Materialgesetze)126
2.1.4.1 Elastizitätsgesetz für die Dehnung127
2.1.4.2 Elastizitätsgesetz für die Gleitung130
2.1.4.3 Verallgemeinertes HOOKE'sches Gesetz131
2.2 Zug und Druck132
2.2.1 Spannungen und Verformungen von Stabsystemen132
2.2.1.1 Berechnung der Spannungen132
2.2.1.2 Berechnung der Verformungen134
2.2.2 Flächenpressung142
2.3 Biegung146
2.3.1 Voraussetzungen und Annahmen146
2.3.2 Spannungen bei gerader Biegung147
2.3.3 Verformungen bei gerader Biegung152
2.3.4 Schiefe Biegung165
2.4 Querkraftschub168
2.4.1 Schubspannungen infolge Querkraftbelastung169
2.4.2 Abschätzung der Verformungen infolge Querkraftschub172
2.5 Torsion176
2.5.1 Torsion von Stäben mit Kreis- und Kreisringquerschnitten176
2.5.1.1 Annahmen und Voraussetzungen176
2.5.1.2 Berechnung der Torsionsspannung177
2.5.1.3 Berechnung der Verformung (Verdrehwinkel f)179
2.5.2 Hinweise zur Torsion allgemeiner Querschnitte184
2.6 Scherbeanspruchung187
2.7 Zusammengesetzte Beanspruchung190
2.7.1 Überlagerung gleichartiger Spannungen191
2.7.2 Mehrachsige Spannungszustände192
2.7.3 Spannungshypothesen198
2.8 Stabilität204
2.8.1 Einführung204
2.8.2 Ein einfaches Stabilitätsproblem206
2.8.3 EULER-Fälle208
3 Dynamik214
3.1 Kinematik des Punktes215
3.1.1 Definitionen215
3.1.2 Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung in kartesischen Koordinaten216
3.1.3 Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Bahnkoordinaten217
3.1.4 Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Polarkoordinaten219
3.1.5 Bewegung auf einer Kreisbahn221
3.1.6 Grundaufgaben der Kinematik222
3.2 Kinematik der ebenen Bewegung des starren Körpers227
3.2.1 Grundlagen227
3.2.2 Momentanpol228
3.2.3 Kinematik von Systemen aus Punktmassen und starren Körpern233
3.3 Kinetik der ebenen Bewegung von Punktmassen und starren Körpern237
3.3.1 D’ALEMBERTsches Prinzip für Punktmassen237
3.3.2 Ebene Bewegungen von starren Körpern243
3.3.3 Aufstellung von Bewegungsgleichungen251
3.4 Energiebetrachtungen257
3.4.1 Arbeit, Energie, Leistung257
3.4.1.1 Arbeit257
3.4.1.2 Potentielle Energie259
3.4.1.3 Energieerhaltungssatz261
3.4.1.4 Leistung267
3.4.1.5 Kinetische Energie für die ebene Bewegung eines starren Körpers269
3.4.2 Verallgemeinerung des Energiesatzes272
3.4.3 LAGRANGE'sche Bewegungsgleichungen 2. Art275
3.5 Schwingungen282
3.5.1 Einführung282
3.5.2 Freie ungedämpfte Schwingungen mit einem Freiheitsgrad286
3.5.3 Freie gedämpfte Schwingungen mit einem Freiheitsgrad295
3.5.4 Erzwungene Schwingungen mit einem Freiheitsgrad302
3.5.5 Systeme mit mehreren (n) Freiheitsgraden306
3.5.5.1 Einführung306
3.5.5.2 Aufstellen der Bewegungsgleichungen306
Hinweise zur DVD zum Buch314
Verzeichnis der Videos auf der DVD zum Buch316
Literatur317
Sachwortverzeichnis318

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