Technische Mechanik: Technische Mechanik, Lehrbuch - Lehrbuch

Die Technische Mechanik (TM) ist ein unerlässliches Grundlagenfach und bietet das Rüstzeug für die Planung und Entwicklung komplexer Strukturen wie zum Beispiel Gebäude, Brücken, Fahrzeuge oder Triebwerke. Die TM liefert das theoretische Hintergrundwissen und die Verfahren zur Untersuchung von Kräften und Bewegungen und somit zur Berechnung der Konstruktion, Festigkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Bauteilen. Sie liefert damit die Antwort auf die Frage: Was ist technisch möglich? Teilgebiete, die den Inhalt der klassischen Technischen Mechanik darstellen sind Statik, Festigkeitslehre, Kinematik und Dynamik. Stefan Hartmanns "Technische Mechanik" ist konzipiert als vorlesungsbegleitendes Buch für Ingenieurstudiengänge wie zum Beispiel Bauwesen, Maschinenbau und Verfahrenstechnik an deutschsprachigen Universitäten. Der Autor vermittelt die Grundlagen und prüfungsrelevanten Inhalte dieses zentralen, aber oft gefürchteten Faches auf hohem didaktischen Niveau. Er beschreibt dabe i klar strukturiert und schlüssig die großen Themengebiete der klassischen Technischen Mechanik - Statik, Elastostatik, und Dynamik - in einem Band. Es hilft dabei, die in der Vorlesung oder im Seminar behandelten Themen im Selbststudium nachzuarbeiten, kann aber auch zum schnellen Nachschlagen genutzt werden. Mathematische Zusammenhänge werden präzise hergeleitet und systematisch zum Lösen von komplexen Aufgabenstellungen herangezogen. Die dafür notwendige mathematische Sprache (Vektorrechnung, lineare Algebra) wird dem Leser zusätzlich vermittelt. Zahlreiche Abbildungen und kurze, realitätsnahe Übungsaufgaben erleichtern das Verständnis des Lehrstoffs. Eine treffende Zusammenfassung am Ende eines Kapitels gibt zudem Überblick und fokussiert den Blick auf die wichtigsten Konzepte. Der Ingenieurstudent erhält damit das nötige Rüstzeug zur Bewältigung des komplexen Stoffes.

Inhaltsverzeichnis:

VorwortEinführungTEIL I: Statik starrer KörperEINFÜHRUNG IN DIE VEKTORRECHNUNGGrundgedanken der VektorrechnungDas SkalarproduktDas VektorproduktDas SpatproduktDas doppelte VektorproduktAnwendung der Vektorrechnung in der GeometrieKRAFTSYSTEMEKraft und MomentDefinition von KraftsystemenKraftdichtenSCHWERPUNKTBERECHNUNGENMaterieller Körper und MassenmittelpunktLinien-, Flächen- und VolumenschwerpunkteSchwerpunkt und GravitationLinien- und FlächenlastenSTRUKTURELEMENTESchnittprinzip und LagerreaktionenUntersuchung der Lösbarkeit von StarrkörperberechnungenStatisch bestimmte FachwerkberechnungBalkenberechnungSeilberechnungMomentenfreie BögenREIBUNGHaftreibungSeilreibungTEIL II: Statik elastischer KörperEINDIMENSIONALER SPANNUNGS- UND VERZERRUNGSZUSTANDExperimentelle BeobachtungenDer eindimensionale, linear elastische FestkörperFachwerkberechnungMEHRDIMENSIONALE SPANNUNGS- UND VERZERRUNGSZUSTÄNDEGrundgleichungen der ElastostatikSpannungsmaßeErweiterte Betrachtungen der ElastostatikZwei dimensionale ElastostatikTECHNISCHE BALKENTHEORIESpannungs-SchnittgrößenzusammenhangEinfache Biegung des geraden BalkensQuerschnitsswerteZweiachsige BiegungTorsionstheorieBiegung mit QuerkraftSuperposition von LösungenKnicken von StäbenENERGETISCHE BETRACHTUNGENGrundbegriffe der EnergiemethodenSätze von Maxwell, Betti und CastiglianoPrinzip der virtuellen VerschiebungenTEIL III: Dynamik starrer KörperKINEMATIK VON PUNKTMASSEN UND STARREN KÖRPERNDreidimensionale PunktbewegungDreidimensionale StarrkörperbewegungEbene StarrkörperbewegungBewegte BezugssystemeBewegte Bezugssysteme in der StarrkörpermechanikKreiselkinematikBILANZGLEICHUNGEN DER MECHANIKMasse-, Impuls- und DrehimpulsMassenbilanzImpulssatz für PunktmassenSpezielle KräfteMassenmittelpunkt und MassenträgheitsmomenteImpuls- und Drehimpulsbilanz bei StarrkörpernDer Fall der StatikEbene StarrkörperbewegungImpuls- und Drallsatz im bewegten BezugssystemBILANZ DER MECHANISCHEN LEISTUNG/ENERGIESATZEnergiebetrachtungen bei Punktmas sen (geradlinige Bewegung)Energiebetrachtung bei PunktmassenEnergiebetrachtungen bei StarrkörperbewegungenDER STOßGrundbetrachtungen des StoßesGerade, zentraler StoßSchiefer, zentraler StoßExzentrischer StoßANHANG A: DIMENSION UND EINHEITANHANG B: ANALYSISFunktionenFunktionen und deren AbleitungenFlächen- und VolumenintegraleANHANG C: LINEARE ALGEBRAMatrizenrechnungHomogene GleichungssystemeLösung von zwei Gleichungen für zwei UnbekannteBerechnung der EigenvektorenEinführung in die TensorrechnungStichwortverzeichnis