Das Lehr- und Übungsbuch ist im Stil der Standardliteratur zur Technischen/Höheren Mechanik geschrieben und schließt inhaltlich an diese an. Theoretische Zusammenhänge werden mit Beispielen und Grafiken illustriert, dazu Übungsaufgaben mit durchgerechneten Lösungen im Anhang. Zielgruppe sind Studierende des Ingenieurwesens und praktisch tätige Ingenieure werden bei nichtlinearen Finite-Elemente-Simulationen unterstützt. In der Verknüpfung FEM-CAD setzt sich die kontinuumsmechanische Modellierung mit Volumenelementen durch, zudem wird Stahl oft durch nichtmetallische Werkstoffe ersetzt. Die Kapitel zur Materialtheorie tragen diesen Trends Rechnung. Weitere Themen sind Kinematik und Kinetik großer Deformationen sowie mathematische und thermodynamische Grundlagen. Für Elastizität und Plastizität wird jeweils auch das viskose Verhalten diskutiert. Das Materialverhalten bei großen Deformationen wird im Kontext mit der linearen Theorie und einfachen FE-Simulationen erläutert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Mit der vorliegenden Einführung in die Höhere Technische Mechanik, die sich an Studierende der technischen Wissenschaften wendet, soll eine Lücke zwischen den Grundlagen der Mechanik deformierbarer Körper und einem der wichtigsten numerischen Verfahren, der Methode der Finiten Elemente (FEM), geschlossen werden.
Als Voraussetzung für eine kompakte Beschreibung des Inhalts werden die Grundbeziehungen der Tensorrechnung behandelt. Unter Verwendung dieses Kalküls schließt sich die Darstellung der Grundgleichungen sowie des Randwertproblems (RWPs) der linearen Elastizitätstheorie an. Die analytische Lösung des RWPs erfolgt mit dem Ziel, einige Voraussetzungen für die richtige Anwendung von Berechnungssoftware zu schaffen.
Mit der Behandlung von Prinzipien der Mechanik wird die näherungsweise Lösung des RWPs vorbereitet. Den Abschluss bilden der klassische Ritz-Ansatz und die durch Modifizierungen daraus abgeleitete FEM.
Zum Verständnis des Stoffes tragen zahlreiche Beispiele mit Lösungen bei.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Mit der vorliegenden Einführung in die Höhere Technische Mechanik, die sich an Studierende der technischen Wissenschaften wendet, soll eine Lücke zwischen den Grundlagen der Mechanik deformierbarer Körper und einem der wichtigsten numerischen Verfahren, der Methode der Finiten Elemente (FEM), geschlossen werden.
Als Voraussetzung für eine kompakte Beschreibung des Inhalts werden die Grundbeziehungen der Tensorrechnung behandelt. Unter Verwendung dieses Kalküls schließt sich die Darstellung der Grundgleichungen sowie des Randwertproblems (RWPs) der linearen Elastizitätstheorie an. Die analytische Lösung des RWPs erfolgt mit dem Ziel, einige Voraussetzungen für die richtige Anwendung von Berechnungssoftware zu schaffen.
Mit der Behandlung von Prinzipien der Mechanik wird die näherungsweise Lösung des RWPs vorbereitet. Den Abschluss bilden der klassische Ritz-Ansatz und die durch Modifizierungen daraus abgeleitete FEM.
Zum Verständnis des Stoffes tragen zahlreiche Beispiele mit Lösungen bei.
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Mit der vorliegenden Einführung in die Höhere Technische Mechanik, die sich an Studierende der technischen Wissenschaften wendet, soll eine Lücke zwischen den Grundlagen der Mechanik deformierbarer Körper und einem der wichtigsten numerischen Verfahren, der Methode der Finiten Elemente (FEM), geschlossen werden.
Als Voraussetzung für eine kompakte Beschreibung des Inhalts werden die Grundbeziehungen der Tensorrechnung behandelt. Unter Verwendung dieses Kalküls schließt sich die Darstellung der Grundgleichungen sowie des Randwertproblems (RWPs) der linearen Elastizitätstheorie an. Die analytische Lösung des RWPs erfolgt mit dem Ziel, einige Voraussetzungen für die richtige Anwendung von Berechnungssoftware zu schaffen.
Mit der Behandlung von Prinzipien der Mechanik wird die näherungsweise Lösung des RWPs vorbereitet. Den Abschluss bilden der klassische Ritz-Ansatz und die durch Modifizierungen daraus abgeleitete FEM.
Zum Verständnis des Stoffes tragen zahlreiche Beispiele mit Lösungen bei.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Ergänzend zu den Vorlesungen und Übungen in FEM biete ich ein Praktikum zur Einführung in FEM-Programme (ANSYS) für Studierende und Doktoranden an, das mein Mitarbeiter, Herr Dipl.-Ing. U. NAVRATH, im CIP-Pool des Instituts für Werkstoffkunde der RWTH Aachen durchführt. Jedem Teilnehmer steht ein PC zur Verfügung, so dass ein intensives Einarbeiten in FEM-Programme möglich ist (?Vorwort zur Erstauflage). Aufgrund der großen Nachfrage muss dieses Praktikum mehrmals wöchentlich durchgeführt werden. Zur Lösung einiger Übungsaufgaben und zur Herleitung einiger Formeln wird die Software MAPLE V in ihrer neuesten Version, Release 8, verwendet. MAPLE ist ein „mathematisches Formelmanipulations-Programm“, mit dem interaktiv gearbeitet werden kann (? Vorwort zur ersten Auflage). Die im Textteil und in den Übungen entwickelten Computerprogramme sind auf der beigefügten CD-ROM als MAPLE Worksheet und als MAPLE Text - speichert, die der Anwender für seine Belange mit entsprechenden Änderungen und speziellen Daten einsetzen kann. Programme, die nicht eindeutig über eine Übungsnummer zu identifizieren sind, wurden mit einem Hinweis auf den Dateinamen, z.B. 7.5-3.mws v- sehen. Die neueste MAPLE-Version, Release 8, ist lauffähig unter Windows, UNIX und Linux. Weitere Informationen zum MAPLE Programm sowie eine Demoversion sind im Internet unter http://www.maplesoft.com oder http://www.scientific.de zu f- den. Allen Lesern und Rezensenten, die meine Erstauflage kritisch durchforstet - ben, möchte ich für einige Anregungen und Verbesserungsvorschläge danken.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Werk orientiert sich an den Bedürfnissen von Praktikern in Maschinenbau und Bauwesen sowie Studenten in anwendungsorientierten Studiengängen. Natürlich wird in die Grundlagen eingeführt, der Schwerpunkt liegt jedoch in der Vermittlung des Lehrstoffes anhand von Beispielen. Alle Beispiele wurden von Nicht-Experten durchgerechnet und auf Nachvollziehbarkeit geprüft. Der Autor des Werks ist einer der Entwickler des professionellen FEM-Programms, dessen Trainingsversion auf CD-ROM beiliegt. Beginnend mit der Installation wird der Anwender Schritt für Schritt mit dem Programm bekannt gemacht. Außerdem befinden sich auf der CD-ROM Auswertungen von FEM-Analysen in Farbe. Das didaktische Konzept dieses Werks sorgt dafür, dass nicht nur fachliche Inhalte, sondern auch Anwendungserfahrung und ein Gefühl für die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der FEM-Berechnungen vermittelt werden.
Aktualisiert: 2023-07-03
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Dieses Werk orientiert sich an den Bedürfnissen von Praktikern in Maschinenbau und Bauwesen sowie Studenten in anwendungsorientierten Studiengängen. Natürlich wird in die Grundlagen eingeführt, der Schwerpunkt liegt jedoch in der Vermittlung des Lehrstoffes anhand von Beispielen. Alle Beispiele wurden von Nicht-Experten durchgerechnet und auf Nachvollziehbarkeit geprüft. Der Autor des Werks ist einer der Entwickler des professionellen FEM-Programms, dessen Trainingsversion auf CD-ROM beiliegt. Beginnend mit der Installation wird der Anwender Schritt für Schritt mit dem Programm bekannt gemacht. Außerdem befinden sich auf der CD-ROM Auswertungen von FEM-Analysen in Farbe. Das didaktische Konzept dieses Werks sorgt dafür, dass nicht nur fachliche Inhalte, sondern auch Anwendungserfahrung und ein Gefühl für die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der FEM-Berechnungen vermittelt werden.
Aktualisiert: 2023-07-03
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Lebensdauer technischer Produkte hängt wesentlich von ihrer technischen Struktur und der verwendeten Werkstoffe ab. Daher sind Struktur- und Schadensanalysen bereits in der Entwicklung von großer Bedeutung. Thema des Buchs ist die theoretische, numerische und experimentelle Analyse technischer Strukturen. Behandelt werden Belastungen und Verformungen, Beeinflussung des Strukturverhaltens, Konzepte des Leichtbaus sowie die systematische Schadensanalyse. Eine ganzheitliche Betrachtung – von den Ursachen über die Analyse bis zur Schadensvermeidung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Lebensdauer technischer Produkte hängt wesentlich von ihrer technischen Struktur und der verwendeten Werkstoffe ab. Daher sind Struktur- und Schadensanalysen bereits in der Entwicklung von großer Bedeutung. Thema des Buchs ist die theoretische, numerische und experimentelle Analyse technischer Strukturen. Behandelt werden Belastungen und Verformungen, Beeinflussung des Strukturverhaltens, Konzepte des Leichtbaus sowie die systematische Schadensanalyse. Eine ganzheitliche Betrachtung – von den Ursachen über die Analyse bis zur Schadensvermeidung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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