Sie sind hier
E-Book

Übungsaufgaben zur Technischen Mechanik

AutorFerdinand Ferber, Wolfgang H. Müller
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl339 Seiten
ISBN9783446445550
CD zum Buch1
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis10,99 EUR
Die praktische Ergänzung zum Lehrbuch 'Technische Mechanik für Ingenieure'.
Umfangreiches Übungsmaterial für das praktische Verständnis
Die Sammlung von Übungsaufgaben ergänzt das im gleichen Verlag erschienene Lehrbuch 'Technische Mechanik für Ingenieure'. Sie stellt Übungsmaterial zur Vertiefung des Stoffes der jeweiligen Kapitel bereit und hilft insbesondere bei der Vorbereitung auf die Klausuren in der Bachelorausbildung.
Präsentiert werden detailliert kommentierte Lösungen zu allen Kapiteln des Lehrbuchs. Die Gliederung folgt der klassischen Teilung der Technischen Mechanik in Statik, Festigkeitslehre und Dynamik. Darüber hinaus enthält die 3. Auflage Lösungen zu Grundproblemen der Kontinuumsmechanik und der Energiemethoden.

Prof. Dr. rer. nat. habil. Wolfgang H. Müller ist Lehrstuhlinhaber für Kontinuumsmechanik und Materialtheorie am Institut für Mechanik der Technischen Universität Berlin.
Dr.-Ing. habil. Ferdinand Ferber war am Lehrstuhl für Technische Mechanik der Fakultät für Maschinenbau an der Universität Paderborn tätig.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis9
1 Statik16
1.1 Grundbegriffe16
1.1.1 Einordnung und Gliederung der Mechanik16
1.1.2 Zum Kraftbegriff17
1.1.3 Einteilung der Kräfte18
1.1.4 Das Schnitt- und Wechselwirkungsprinzip19
1.2 Kräfte in einem Angriffspunkt19
1.2.1 Lineare Gleichungssysteme und zugehörige Lösungsverfahren19
1.2.2 Trigonometrisches Grundwissen24
1.2.3 Ein zentrales Kräftesystem: Pendelstützen mit im Knoten angreifenden Lasten25
1.2.4 Zentrale Kräftegruppe: Eine Öse28
1.2.5 Zentrale Kräftegruppe an der Umlenkrolle29
1.2.6 Zentrale Kräftegruppe: Ozeandampfer im Schlepp31
1.2.7 Gewichte an Pendelstützen mit angreifender Kraft32
1.3 Allgemeine Kräftesysteme: Gleichgewicht des starren Körpers33
1.3.1 Mehrscheibensystem unter Eigengewicht I33
1.3.2 Mehrscheibensystem unter Eigengewicht II35
1.3.3 Hebebühne unter äußerer Last38
1.3.4 Dreidimensionales Stabwerk40
1.3.5 Kräfte- und Momentengleichgewicht am Hebel42
1.3.6 Statisch bestimmt gelagerte Platte43
1.3.7 Hebel im mechanischen Gleichgewicht46
1.3.8 Tetraeder unter externer Last47
1.3.9 Allgemeine Kräftegruppe im Raum: Seiltrommel49
1.4 Der Schwerpunkt52
1.4.1 Grundwissen an Differenzial- und Integralrechnung52
1.4.2 Berechnung der Schwerpunkte von Rotationskörpern mithilfe der 1. GULDINschen Regel57
1.4.3 Träger unter externen Lasten I59
1.4.4 Träger unter externen Lasten II61
1.4.5 Schwerpunkt eines asymmetrischen Trägerprofils63
1.4.6 Berechnung der Oberfläche eines Rotationskörpers mithilfe der 2. GULDINschen Regel65
1.4.7 Lagerreaktionen am Balken unter Streckenlast66
1.4.8 Tragwerk unter Dreieckslast68
1.4.9 GERBER-Träger unter Punkt- und Gleichstreckenlast69
1.4.10 Flächenmittelpunkt71
1.4.11 Inhomogene Kreisscheibe mit Aussparung73
1.4.12 Halbkreisscheibe mit rechteckiger Aussparung75
1.5 Lager-, Trag- und Fachwerke76
1.5.1 Stabkräfte in einem Baukran76
1.5.2 Kräfte in einem Stabwerk77
1.5.3 Belastetes Fachwerk79
1.5.4 Fachwerkscheibe82
1.5.5 Fachwerkrahmen mit an einem Seil hängender Last83
1.6 Der biegesteife Träger86
1.6.1 Schnittgrößen am eingespannten Träger unter Last I86
1.6.2 Schnittgrößen am eingespannten Träger unter Last II87
1.6.3 Schnittgrößen am gelenkig gelagerten Träger unter örtlich variabler Streckenlast I90
1.6.4 Schnittgrößen am gelenkig gelagerten Träger unter örtlich variabler Streckenlast II91
1.6.5 Schnittgrößen am abgeknickten Träger I93
1.6.6 Schnittgrößen am abgeknickten Träger II96
1.6.7 Schnittgrößen am gekrümmten Träger I99
1.6.8 Balken mit Streckenlast I101
1.6.9 Schnittgrößen am gekrümmten Träger II104
1.6.10 Tragwerk mit Streckenlast I105
1.6.11 Balken mit Streckenlast II109
1.6.12 Tragwerk mit Streckenlast II111
1.7 Reibungsphänomene115
1.7.1 COULOMBsche Reibung zwischen Keil und Klotz115
1.7.2 Reibung zwischen Leiter und Wand117
1.7.3 Selbstsperrung durch Hebelwirkung119
1.7.4 Malergerüst121
1.7.5 Vertikal verschiebbare Bühne zwischen zwei Wänden123
1.7.6 Waschmaschinentrommel124
2 Festigkeitslehre127
2.1 Einführung, Begriffe127
2.2 Zug- und Druckbeanspruchung130
2.2.1 Parallelschaltung elastischer Stäbe130
2.2.2 Verlängerung eines Drahtseils unter Eigengewicht132
2.2.3 Zweifach eingespannter Stab133
2.2.4 Thermospannungen in einem eingespannten Stab134
2.2.5 Wärmespannungen in hintereinander geschalteten Stäben135
2.2.6 Symmetrisch parallel geschaltete elastische Stäbe unter thermischer Last137
2.2.7 Parallel geschaltete Stäbe unter thermischer Last139
2.3 Schubbeanspruchung und HOOKEsches Gesetz141
2.4 Biegebeanspruchung des Balkens143
2.4.1 Flächenträgheitsmoment eines sechseckigen Stabquerschnitts143
2.4.2 Flächenträgheitsmoment eines zusammengesetzten Trägerprofils145
2.4.3 Spannungsnachweis eines Trägers unter schiefer Biegung146
2.5 Schub infolge Querkraft beim Biegeträger149
2.5.1 Spannungsnachweis für einen symmetrisch belastetenTräger mit Lamelle149
2.5.2 Spannungsnachweis für einen Träger mit Lamelle152
2.5.3 Spannungsnachweis für ein Kastenprofil156
2.5.4 Spannungsnachweis für einen Doppel-T-Träger unter Querlast159
2.5.5 Spannungsnachweis für eine Lasttraverse161
2.6 Die elastische Linie des Biegeträgers (Biegelinie)164
2.6.1 Durchbiegung des Mastes einer Windkraftanlage164
2.6.2 Biegelinie eines beidseitig eingespannten Trägers167
2.6.3 Durchbiegung eines abgestuften Trägers171
2.7 Axiale Verdrehung/Torsion174
2.7.1 Auslegung dreier Trägerprofile unter Torsion174
2.7.2 Torsion rechteckiger Querschnitte175
2.8 Zusammengesetzte Beanspruchung176
2.8.1 Träger unter Biege- und Torsionsbelastung176
2.8.2 Das Grundproblem des MOHRschen Spannungskreises178
2.8.3 Scheibe im ebenen Spannungszustand179
2.9 Stabilitätsprobleme181
2.9.1 Auslegung auf gleiche Knicksicherheit181
2.9.2 Gleiche Sicherheit zweier Knickstäbe182
2.9.3 Auslegung auf vorgegebene Knicksicherheit183
2.9.4 Hintereinandergeschaltete Knickstäbe184
2.9.5 Die exakte Lösung des 1. EULER-Falls186
3 Dynamik191
3.1 Punktförmige Masse191
3.1.1 Ein Marschflugkörper191
3.1.2 Kinematik eines Massenschwerpunkts193
3.1.3 Kinematik eines Zusammenstoßes195
3.1.4 Kinematik kombinierter Bewegungen196
3.1.5 Dynamik des Schleuderballs197
3.1.6 Dynamik der Überschlagschiffschaukel200
3.1.7 Die CORIOLIS-Kraft203
3.1.8 Dynamik des Raketenschlittens im Looping205
3.1.9 Gebremste Flugbewegung im Erdschwerefeld212
3.1.10 Arbeit längs der schiefen Ebene215
3.2 Die Dynamik von Massenpunktsystemen221
3.2.1 Abbremsen eines Düsenjägers auf einem Flugzeugträger221
3.2.2 Doppelter Flaschenzug vektoriell gerechnet223
3.2.3 Fallendes Seil und fallende Kette226
3.3 Die Dynamik des starren Körpers229
3.3.1 Starrkörperkinematik229
3.3.2 Starrkörperkinematik kommunizierender Walzen231
3.3.3 Eine Hebevorrichtung233
3.3.4 Eine beschwingte Schlittenfahrt235
3.3.5 Ein Fallrad236
3.3.6 Bewegung einer Tänzerwalze237
3.3.7 Massenträgheitsmoment von Voll- und Hohlkugel239
3.3.8 Die Bewegung des Rades oder die Rota Aristotelis240
3.4 Schwingungen245
3.4.1 Ein schwingfähiges Mehrkörpersystem245
3.4.2 Das verstellbare Uhrpendel246
3.4.3 Pendel mit Drehfeder247
3.4.4 Passive Entstörung eines Messgeräts248
3.4.5 Schwingungstilgung beim Zweimassenschwinger250
3.4.6 Schwingender Starrkörper251
4 Kontinuumsmechanik253
4.1 Bilanzgleichungen der Masse253
4.2 Bilanzgleichungen des Impulses254
4.2.1 Spannungstensor und Fließspannung254
4.2.2 Koordinatentransformationen255
4.2.3 Hauptspannungen257
4.2.4 Fließkriterium im Hauptspannungsraum261
4.2.5 Die MOHRschen Kreise263
4.2.6 EUKLIDische Transformationen265
4.2.7 Invarianz der Bilanzgleichungen269
4.3 Einfache Materialgleichungen271
4.3.1 Die BERNOULLIsche Höhenformel271
4.3.2 Kompressible Flüssigkeiten272
4.3.3 Kompressibilität in Festkörpern274
4.4 Bilanzgleichungen des Drehimpulses275
4.4.1 Eigenschaften und Anwendungen des total antimetrischen Tensors275
4.4.2 Der total antimetrische Tensor und seine Anwendung beim Spatprodukt276
4.4.3 Der total antimetrische Tensor und seine Anwendung beim Doppelkreuzprodukt277
4.4.4 Eine Anwendung des antimetrischen Tensors278
4.5 Einführung in die lineare Elastizitätstheorie280
4.5.1 Lösung der Schwingungsgleichung für eine Gitarrensaite280
4.5.2 Balkenschwingung283
4.5.3 Saitenschwingung287
4.5.4 Scherung eines Klotzes aus linear-elastischem Material289
4.6 Einführung in die Hydromechanik291
4.6.1 Ein mit Wasser gefüllter Eimer in Rotation291
4.6.2 Kommunizierende Röhren293
4.6.3 COUETTE-Strömung294
4.6.4 HAGEN-POISEUILLE-Strömung296
5 Energiemethoden297
5.1 Energiebilanz297
5.1.1 Die Wärmeleitungsgleichung297
5.1.2 Wärmeleitung in einem vorgewärmten Balken298
5.1.3 Kolben im Schwerefeld304
5.2 Entropiebilanz und 2. Hauptsatz307
5.2.1 Entropie des idealen Gases307
5.2.2 Entropieproduktion beim fallenden Kolben308
5.3 Die Sätze von CASTIGLIANO, BETTI und MAXWELL310
5.3.1 Eine Anwendung des 1. Satzes von CASTIGLIANO I310
5.3.2 Eine Anwendung des 1. Satzes von CASTIGLIANO II312
5.3.3 Eine Anwendung des 1. Satzes von CASTIGLIANO III314
5.3.4 Formänderungsenergie am Balken unter Querkraftsbelastung316
5.3.5 Anwendung der Sätze von BETTI und MAXWELL auf statisch unbestimmte Systeme318
5.4 Energiefunktionale und ihre Extrema322
5.5 Das Prinzip der virtuellen Verschiebung (PdvV)325
5.5.1 Berechnung von Gleichgewichtslagen mithilfe des Prinzips der virtuellen Verschiebung325
5.5.2 Nürnberger Schere327
5.5.3 Fachwerk327
5.6 Das Prinzip der virtuellen Kräfte (PdvK)328
5.6.1 Anwendung des Prinzips der virtuellen Kraft in Fachwerken328
5.6.2 Beispiel zum PdvK: Reine Normalkraftbelastung in Fachwerken330
5.6.3 Absenkung eines Punkts auf einem Balken auf zwei Stützen332
5.6.4 Deformation in einem Viertelkreisbogen334
5.6.5 Absenkung einer Kreiswelle334
5.6.6 Behandlung eines einfach statisch unbestimmten Systems mithilfe des Prinzips der virtuellen Kraft336
5.6.7 Zweifach statisch unbestimmter Träger unter Gleichstreckenlast339
5.7 Dynamische Energieprinzipe341
5.7.1 Gedämpfte schwingende Walze341
5.7.2 Gedämpftes Starrkörpersystem344
5.7.3 Multistarrkörpersystem346
Stichwort- und Namensregister349
Hinweise zur beigefügten CD-ROM354

Weitere E-Books zum Thema: Physik - Biophysik - Bionik

Das Studium: Vom Start zum Ziel

E-Book Das Studium: Vom Start zum Ziel
Lei(d)tfaden für Studierende Format: PDF

Wer studieren will, hat viele Fragen und muss viele Entscheidungen treffen. Das Angebot an Studienfächern, Hochschularten und Abschlüssen ist unübersichtlich, die Zukunftsprognosen sind…

Elektromobilität

E-Book Elektromobilität
Grundlagen einer Zukunftstechnologie Format: PDF

Das Buch gibt einen umfassenden Überblick über die Herausforderungen und Lösungen zum Thema Elektromobilität. Von Gestaltungshinweisen bei der Konstruktion des Antriebsstrangs bis hin zu Ansätzen zum…

Ein Stadtwerk stemmt die Energiewende

E-Book Ein Stadtwerk stemmt die Energiewende
Standortbestimmung, Strategieentwicklung und Umsetzung Format: PDF

Die Energiewende ist eine der größten Herausforderungen für unser Land und für die einzelnen Energieversorger. Dies deutlich zu machen, ist das Ziel dieses Buches. Was heißt Energiewende genau? Mit…

Maritime Dienstleistungen

E-Book Maritime Dienstleistungen
Potenziale und Herausforderungen im Betrieb von Offshore-Windparks Format: PDF

Die Autoren zeigen, wie Werften und Reedereien sowie deren Zulieferer ein eigenes Dienstleistungsgeschäft innerhalb der Offshore-Windenergiebranche aufbauen können. Dabei beschreiben sie Potenziale…

IT-Architekturentwicklung im Smart Grid

E-Book IT-Architekturentwicklung im Smart Grid
Perspektiven für eine sichere markt- und standardbasierte Integration erneuerbarer Energien Format: PDF

Smart Grids sollen eine sichere und interoperable Basis beispielsweise für E-Energy bilden. Dieser Leitfaden enthält neben den Grundlagen für die Architekturentwicklung von Smart Grids einen…

Windenergie

E-Book Windenergie
Zuverlässige Integration in die Energieversorgung Format: PDF

Die Windenergie leistet in Deutschland schon heute einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Bis 2030 sollen Windkraftwerke mit einer Leistung von insgesamt mehr als 50 Gigawatt installiert sein. Das…

Elektromobilproduktion

E-Book Elektromobilproduktion
Format: PDF

Der Wandel der Mobilität hin zur Elektromobilität bringt weitreichende Veränderungen für die Wertschöpfungskette des Automobils mit sich. Mit den neuen Komponenten des Antriebsstrangs verschiebt sich…

Weitere Zeitschriften

arznei-telegramm

arznei-telegramm

Das arznei-telegramm® informiert bereits im 50. Jahrgang Ärzte, Apotheker und andere Heilberufe über Nutzen und Risiken von Arzneimitteln. Das arznei-telegramm®  ist neutral und ...

Augenblick mal

Augenblick mal

Die Zeitschrift mit den guten Nachrichten"Augenblick mal" ist eine Zeitschrift, die in aktuellen Berichten, Interviews und Reportagen die biblische Botschaft und den christlichen Glauben ...

cards Karten cartes

cards Karten cartes

Die führende Zeitschrift für Zahlungsverkehr und Payments – international und branchenübergreifend, erscheint seit 1990 monatlich (viermal als Fachmagazin, achtmal als ...

küche + raum

küche + raum

Internationale Fachzeitschrift für Küchenforschung und Küchenplanung. Mit Fachinformationen für Küchenfachhändler, -spezialisten und -planer in Küchenstudios, Möbelfachgeschäften und den ...

Der Steuerzahler

Der Steuerzahler

Der Steuerzahler ist das monatliche Wirtschafts- und Mitgliedermagazin des Bundes der Steuerzahler und erreicht mit fast 230.000 Abonnenten einen weitesten Leserkreis von 1 ...

DHS

DHS

Die Flugzeuge der NVA Neben unser F-40 Reihe, soll mit der DHS die Geschichte der "anderen" deutschen Luftwaffe, den Luftstreitkräften der Nationalen Volksarmee (NVA-LSK) der ehemaligen DDR ...

die horen

die horen

Zeitschrift für Literatur, Kunst und Kritik."...weil sie mit großer Aufmerksamkeit die internationale Literatur beobachtet und vorstellt; weil sie in der deutschen Literatur nicht nur das Neueste ...

Euro am Sonntag

Euro am Sonntag

Deutschlands aktuelleste Finanz-Wochenzeitung Jede Woche neu bietet €uro am Sonntag Antworten auf die wichtigsten Fragen zu den Themen Geldanlage und Vermögensaufbau. Auch komplexe Sachverhalte ...