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Einführung in die Technische Mechanik | springerprofessional.de - Springer Professional

technikkoel.blogspot.com

2020 | Buch

Kinetik

Autor: Prof. Herbert Balke

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Print ISBN: 978-3-662-59095-9

Electronic ISBN: 978-3-662-59096-6

Über dieses Buch

Lernen Sie alles über Kinetik, Festigkeitslehre und Querkraftschub – in diesem Buch über die Technische MechanikDieses Buch ist die Fortsetzung zu Herbert Balkes „Einführung in die Technische Mechanik / Statik“. In seinem Lehrbuch legt Balke Wert darauf, die gemeinsamen Grundlagen von Statik, Festigkeitslehre und Kinetik zu betonen. Mit diesem Wissen im Hinterkopf lässt sich einfach nachvollziehen, wieso die moderne Kontinuumsmechanik als Grundlage computergestützter Berechnungsmethoden gilt. Das vorliegende Werk über die Technische Mechanik enthält zahlreiche Übungen und Aufgaben, mit denen die Inhalte verinnerlicht und praktisch geübt werden können. Die vollständigen Lösungen eigenen sich optimal, um den eigenen Wissensstand zu kontrollieren. Das Lehrbuch erscheint in 4. Auflage und wurde vollständig überarbeitet. Von der Kinematik des Punktes bis zur Berechnung von räumlichen Roboterbewegungen - Der Inhalt im Überblick In seinem Buch über die Technische Mechanik behandelt Balke die Kinematik des Punktes und des starren Körpers. In der anschließenden Kinetik wird zunächst in didaktisch bewährter Weise die rein translatorische Bewegung starrer Körper betrachtet. Nach Postulierung von Impuls- und Drehimpulsbilanz als unabhängige Grundgesetze der Kinetik folgt die Behandlung allgemeiner Bewegungen mit Anwendung auf Ebenen und Drehungen um feste Achsen.Weitere spezielle Auswertungen der kinetischen Grundgesetze betreffen Schwingungen mit verschiedenem Freiheitsgrad und Stoßvorgänge. Für Körpersysteme mit Zwangsbedingungen werden die kinetischen Grundgesetze zweckmäßig in die lagrangeschen Gleichungen zweiter Art umgeformt. Das Buch über die Technische Mechanik schließt mit der Berechnung der technisch besonders wichtigen räumlichen Rotorbewegungen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung

Zusammenfassung

Ein häufig zitierter, der Mechanik zugerechneter Satz lautet:

Ein Körper bleibt in Ruhe oder gleichförmiger, geradliniger Bewegung, solange keine Kräfte auf ihn wirken.

Herbert Balke

Kapitel 2. Kinematik

Zusammenfassung

Die in der Realität vorliegenden technischen Objekte (Konstruktionen, Maschinenteile, Bauelemente u. Ä.) können Bewegungen ausführen. Beim Studium dieser Bewegungen, die mit der Zeit ablaufen, ist es zweckmäßig, zunächst nur die geometrischen Einzelheiten dieser Bewegungen zu betrachten und noch nicht nach den Ursachen der Bewegungen zu fragen.

Herbert Balke

Kapitel 3. Kinetik

Zusammenfassung

In der Kinematik wurde die Bewegung von Körperpunkten und starren Körpern im Zeitablauf untersucht. Dabei war die Bewegung eines Körperpunktes repräsentativ für alle Punkte eines translatorisch bewegten Körpers.

Herbert Balke

Kapitel 4. Schwingungen von Systemen mit dem Freiheitsgrad 1

Zusammenfassung

Reale Systeme sind mitunter durch einen starren Körper modellierbar, der speziellen eingeprägten Lasten und Bindungen mit der Umgebung unterworfen ist. Im einfachsten Fall liegen fünf Zwangsbedingungen vor, so dass der Körper dann nur eine Bewegungsmöglichkeit, d h. den Freiheitsgrad f = 1, besitzt.

Herbert Balke

Kapitel 5. Schwingungen von Systemen mit dem Freiheitsgrad 2

Zusammenfassung

Wird der Freiheitsgrad von sechs Bewegungsmöglichkeiten eines massebehafteten starren Körpers im Raum durch kinematische Bindungen auf zwei reduziert und der Körper in den verbleibenden Bewegungsrichtungen mit Federn und Dämpfern ausgestattet, so entsteht ein schwingungsfähiges System mit dem Freiheitsgrad 2. Ein anderes Beispiel hierfür kann aus zwei kinematisch verbundenen Körpern so konstruiert werden, dass der Gesamtfreiheitsgrad des Systems gleich 2 ist. Die Erweiterung auf beliebig viele Körper ist evident.

Herbert Balke

Kapitel 6. Stoßvorgänge

Zusammenfassung

In Ergänzung zu den bisherigen Anwendungen der Impulsbilanzen auf die Bewegung starrer Körper und Systeme von starren Körpern werden jetzt Vorgänge studiert, bei denen zwei getrennte Körper mit unterschiedlichen Geschwindigkeitszuständen zeitweise in Kontakt kommen und dabei über Schnittreaktionen miteinander wechselwirken. Die während des Kontaktes ablaufenden sehr komplexen Vorgänge, pauschal mit dem Begriff „Stoß“ bezeichnet, werden einer stark vereinfachenden Theorie unterworfen.

Herbert Balke

Kapitel 7. LAGRANGEsche Gleichungen zweiter Art

Zusammenfassung

Wie in Kapitel 2 festgestellt wurde, bilden die beiden Impulsbilanzen (2.62), (2.63) die allgemeingültige Grundlage der Kinetik. Auf ihrer Basis ist prinzipiell jede Aufgabe der Kinetik lösbar. Es gibt jedoch Problemstellungen, in denen nicht alle Informationen, die bei der Auswertung der Impulsbilanzen anfallen, benötigt werden.

Herbert Balke

Kapitel 8. Anwendungen der Kinetik starrer Körper im Raum

Zusammenfassung

Die in Kapitel 2 formulierte Grundlage der Kinetik, die in der Gültigkeit der beiden Impulsbilanzen (2.62) und (2.63) für beliebige Körper und Körperteile besteht, unterlag keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der geometrischen Dimensionen. Allerdings erforderte die Anwendung der Bilanzen auf konkrete Modellierungsprobleme gewisse Aufbereitungsmaßnahmen, die bisher ebene Bewegungen betrafen. Im Folgenden werden die in die Impulsbilanzen eingehenden Bestandteile so umgeformt, dass sie bei Anwendungen auf räumliche Bewegungen der Körper möglichst einfach zu handhaben sind.

Herbert Balke

Kapitel 9. Kommentare zu den Grundannahmen von Statik und Kinetik

Zusammenfassung

Wie bereits in der Einführung angedeutet, existieren in der Mechanik-Literatur unterschiedliche Vorstellungen über dieMöglichkeiten, zur makroskopischen Beschreibung der Bewegung realer Körper zu gelangen. Der diesbezüglich im zweiten Kapitel ausgewählte Ansatz, welcher in einer physikalisch begründeten kinetischen Erweiterung der Statik von Körpern endlicher Abmessungen besteht, ergibt für die Technische Mechanik hinreichend genaue Modelle. Dies wurde in den Kapiteln drei bis sieben durch Formulieren und Lösen kinetischer Aufgaben demonstriert.

Herbert Balke

Backmatter

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    Bildnachweise

    in-adhesives, MKVS, Nordson/© Nordson, ViscoTec/© ViscoTec, Hellmich GmbH/© Hellmich GmbH




    September 10, 2020 at 01:28AM
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