Wie ein modernes Orakel stillen Computermodelle unsere Sehnsucht nach einer berechenbaren Zukunft. Doch es lauern Fallstricke, aufgrund derer ihre Prognosen gravierend danebenliegen können. Blindes Vertrauen beim Laien wie auch starre Modellgläubigkeit beim Experten resultieren dann in Fehlentscheidungen, dem Versagen technischer Systeme oder ökonomischem Desaster. Kann man diesen Fallstricken entgehen?
Aktualisiert: 2023-07-02
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Wie ein modernes Orakel stillen Computermodelle unsere Sehnsucht nach einer berechenbaren Zukunft. Doch es lauern Fallstricke, aufgrund derer ihre Prognosen gravierend danebenliegen können. Blindes Vertrauen beim Laien wie auch starre Modellgläubigkeit beim Experten resultieren dann in Fehlentscheidungen, dem Versagen technischer Systeme oder ökonomischem Desaster. Kann man diesen Fallstricken entgehen?
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Diese beispielorientierte Einführung in die Modellierung und numerische Simulation technischer Systeme ist für Ingenieure geschrieben. Sie bietet die Behandlung der erforderlichen mathematischen Grundlagen, die Beschreibung dynamischer Systeme durch Differentialgleichungen und Lösung der Differentialgleichungen mit Hilfe numerischer Integrationsverfahren. Alle vorgestellten Verfahren werden in Form lauffähiger PC-Programme in der Programmiersprache PASCAL präsentiert. Anhand von Beispielen werden verschiedene heute eingesetzte Simulationswerkzeuge dargestellt. Ein Schwerpunkt bildet das Blockorientierte Simulationssystem BORIS. Alle beschriebenen Beispiele können auf der Begleit-CD simuliert werden.
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Die Autoren vermitteln die Herleitung numerischer Algorithmen zur Lösung von Differenzialgleichungen und geben einen Einblick in die praktische Implementierung. Anhand von Beispielen und Übungsaufgaben mit Problemstellungen aus der Ingenieurspraxis werden Eigenschaften und Einsatzbereiche der verschiedenen Verfahren erläutert. Die beiliegende CD-ROM enthält neben den Lösungswegen auch eine interaktive Version des Buchs. Mithilfe des Computer-Algebra-Systems MAPLE können die beschriebenen Verfahren direkt aus dem Text heraus ausgeführt werden.
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Dieses Lehrbuch beschreibt ausführlich das Vorgehen und die Methodik von Anlagenbilanzierungen in der Energietechnik. Studenten und Ingenieuren wird damit ein umfangreiches Rüstzeug zur Planung und Optimierung der Anlagen an die Hand gegeben. Neben Grundgleichungen, Modellierungsansätzen und numerischen Methoden wird die stoffliche und energetische Bilanzierung anhand einer Vielzahl von Beispielrechnungen ausgeführt. Das Buch spannt dabei einen Bogen von der Funktionsweise der Komponenten über die Grundlagen der Thermodynamik, Reaktionsrechnung, Phasengleichgewichtsrechnung und Stoffwertberechnung bis hin zur computergestützten Umsetzung. Beachtung finden alle relevanten Anlagenkomponenten der Energietechnik wie Brennkammern, Turbinen, Kompressoren, Wärmetauscher, Gleichgewichtsstufen und Synthesereaktoren.
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Der Fahrzeugwindkanal gehört in der Automobilindustrie zu den teuersten und meistgenutzten Prüfständen, seine Strömungsvorgänge sind hochkomplex und teilweise immer noch unklar. Christoph Schönleber verbessert mit seiner Studie das grundlegende Verständnis der Strömungsvorgänge im Windkanal und gibt Empfehlungen, wie Fehlmessungen durch Anregung von Instabilitäten verhindert werden können. Für seine Untersuchungen hat er unterschiedliche messtechnische Werkzeuge und Methoden verknüpft und durch den Einsatz von numerischer Simulation bestätigt.
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Der Fahrzeugwindkanal gehört in der Automobilindustrie zu den teuersten und meistgenutzten Prüfständen, seine Strömungsvorgänge sind hochkomplex und teilweise immer noch unklar. Christoph Schönleber verbessert mit seiner Studie das grundlegende Verständnis der Strömungsvorgänge im Windkanal und gibt Empfehlungen, wie Fehlmessungen durch Anregung von Instabilitäten verhindert werden können. Für seine Untersuchungen hat er unterschiedliche messtechnische Werkzeuge und Methoden verknüpft und durch den Einsatz von numerischer Simulation bestätigt.
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Der Fahrzeugwindkanal gehört in der Automobilindustrie zu den teuersten und meistgenutzten Prüfständen, seine Strömungsvorgänge sind hochkomplex und teilweise immer noch unklar. Christoph Schönleber verbessert mit seiner Studie das grundlegende Verständnis der Strömungsvorgänge im Windkanal und gibt Empfehlungen, wie Fehlmessungen durch Anregung von Instabilitäten verhindert werden können. Für seine Untersuchungen hat er unterschiedliche messtechnische Werkzeuge und Methoden verknüpft und durch den Einsatz von numerischer Simulation bestätigt.
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Neue Produkte zu entwerfen und funktional zu gestalten, ist eine höchst kreative und verantwortungsvolle Aufgabe. Wenn Sie die Physik hinter Ihrem Design beherrschen gelingt es Ihnen ganz selbstverständlich, besser, nämlich entlang der gewünschten Funktion, zu konstruieren.Die vorliegenden 8 Rezepte sind nicht einfach Konstruktionsvorschriften, sondern aus jahrelanger Erfahrung abgeleitete Empfehlungen, die alle einen erklärbaren physikalischen Hintergrund haben. Warum funktioniert es besser, eine Konstruktion zugdominant statt biegedominant zu gestalten? Wie verteilt man die Steifigkeiten am besten, um einen optimalen Kraftfluss zu erhalten? Was passiert an Stellen, an denen man eine Strömung umlenkt und wie kann man das mit geringsten Verlusten steuern?Die Autoren führen Sie durch die 8 Rezepte und erklären Ihnen, worauf Sie achten müssen und warum es funktioniert. Anhand konkreter Beispiele aus dem Konstruktionsalltag werden die Rezepte ausprobiert und viele Varianten durchgetestet. Bei diesem spielerischen Ausprobieren von verschiedenen Szenarien schauen Sie den Autoren über die Schulter und können erleben, wie das Verständnis um die physikalische Wirkung die Evolution des Designs steuert. Alle Beispiele wurden mit ANSYS Discovery Live aufbereitet und stehen zum Download bereit, sodass Sie selbst die Rezepte ausprobieren und auf Ihre Anwendungen übertragen können.
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Neue Produkte zu entwerfen und funktional zu gestalten, ist eine höchst kreative und verantwortungsvolle Aufgabe. Wenn Sie die Physik hinter Ihrem Design beherrschen gelingt es Ihnen ganz selbstverständlich, besser, nämlich entlang der gewünschten Funktion, zu konstruieren.Die vorliegenden 8 Rezepte sind nicht einfach Konstruktionsvorschriften, sondern aus jahrelanger Erfahrung abgeleitete Empfehlungen, die alle einen erklärbaren physikalischen Hintergrund haben. Warum funktioniert es besser, eine Konstruktion zugdominant statt biegedominant zu gestalten? Wie verteilt man die Steifigkeiten am besten, um einen optimalen Kraftfluss zu erhalten? Was passiert an Stellen, an denen man eine Strömung umlenkt und wie kann man das mit geringsten Verlusten steuern?Die Autoren führen Sie durch die 8 Rezepte und erklären Ihnen, worauf Sie achten müssen und warum es funktioniert. Anhand konkreter Beispiele aus dem Konstruktionsalltag werden die Rezepte ausprobiert und viele Varianten durchgetestet. Bei diesem spielerischen Ausprobieren von verschiedenen Szenarien schauen Sie den Autoren über die Schulter und können erleben, wie das Verständnis um die physikalische Wirkung die Evolution des Designs steuert. Alle Beispiele wurden mit ANSYS Discovery Live aufbereitet und stehen zum Download bereit, sodass Sie selbst die Rezepte ausprobieren und auf Ihre Anwendungen übertragen können.
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Neue Produkte zu entwerfen und funktional zu gestalten, ist eine höchst kreative und verantwortungsvolle Aufgabe. Wenn Sie die Physik hinter Ihrem Design beherrschen gelingt es Ihnen ganz selbstverständlich, besser, nämlich entlang der gewünschten Funktion, zu konstruieren.Die vorliegenden 8 Rezepte sind nicht einfach Konstruktionsvorschriften, sondern aus jahrelanger Erfahrung abgeleitete Empfehlungen, die alle einen erklärbaren physikalischen Hintergrund haben. Warum funktioniert es besser, eine Konstruktion zugdominant statt biegedominant zu gestalten? Wie verteilt man die Steifigkeiten am besten, um einen optimalen Kraftfluss zu erhalten? Was passiert an Stellen, an denen man eine Strömung umlenkt und wie kann man das mit geringsten Verlusten steuern?Die Autoren führen Sie durch die 8 Rezepte und erklären Ihnen, worauf Sie achten müssen und warum es funktioniert. Anhand konkreter Beispiele aus dem Konstruktionsalltag werden die Rezepte ausprobiert und viele Varianten durchgetestet. Bei diesem spielerischen Ausprobieren von verschiedenen Szenarien schauen Sie den Autoren über die Schulter und können erleben, wie das Verständnis um die physikalische Wirkung die Evolution des Designs steuert. Alle Beispiele wurden mit ANSYS Discovery Live aufbereitet und stehen zum Download bereit, sodass Sie selbst die Rezepte ausprobieren und auf Ihre Anwendungen übertragen können.
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