Einführung in Eis-, Schnee- und Lawinenmechanik:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Springer Vieweg
2013
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INHALTSVERZEICHNIS
R-
1 EISMECHANIK 1
1.1 GRUNDLAGEN 1
1.1.1 WASSERMOLEKUEL UND WASSERSTOFTBRUECKENBINDUNG 1
1.1.2 PHASEN DES WASSERS 2
1.1.3 KRISTALLSTRUKTUR UND -FORMEN VON EIS 3
1.1.4 DICHTE VON EIS 3
1.2 ARTEN VON EIS 5
1.3 SPANNUNGEN UND VERZERRUNGEN 7
1.4 EINAXIALER DRUCK- UND ZUGVERSUCH 9
1.4.1 VERSUCHSAUFBAU 9
1.4.2 VERSUCHSERGEBNISSE 11
1.5 MODELLIERUNG 15
1.5.1 EINFACHE MATERIALMODELLE 16
1.5.2 ZUSAMMENGESETZTE MODELLE 21
1.6 MATERIALMODELLE FUER DUKTILES EIS 25
1.6.1 ELASTISCHES VERHALTEN 25
1.6.2 VERZOEGERT ELASTISCHES VERHALTEN 26
1.6.3 SEKUNDAERES KRIECHEN 26
1.6.4 VERALLGEMEINERTES GLENSCHES FLIESSGESETZ 28
1.6.5 FLIESSGESETZ FUER NIEDERE SPANNUNGEN UND TEMPERATUREN
NAHE DEM SCHMELZPUNKT 30
1.7 TERTIAERES KRIECHEN 32
1.8 SPROEDES VERHALTEN 33
IX
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INHALTSVERZEICHNIS
1.8.1 ZUGBRUCH 33
1.8.2 DRUCKBRUCH 34
1.8.3 FESTIGKEIT VON EIS 37
1.9 FUNDIERUNG AM GLETSCHEREIS 39
SCHNEEMECHANIK 45
2.1 ENTSTEHUNG VON SCHNEE 46
2.2 ABLAGERUNG 48
2.3 METAMORPHOSE VON SCHNEE 48
2.3.1 ABBAUENDE METAMORPHOSE 48
2.3.2 AUFBAUENDE METAMORPHOSE 51
2.3.3 SCHMELZMETAMORPHOSE 52
2.3.4 MECHANISCHE METAMORPHOSE 53
2.3.5 PHYSIKALISCH-MECHANISCHE VERAENDERUNGEN BEI DER
METAMORPHOSE 53
2.4 SCHNEEARTEN, BEGRIFFE 54
2.5 SCHNEEKLASSIFIKATION 55
2.5.1 ALTER 55
2.5.2 FEUCHTIGKEIT 56
2.5.3 KORNGROESSE 56
2.5.4 DICHTE 57
2.5.5 KORNFORM 58
2.6 SCHNEELASTEN 58
2.6.1 SCHNEELAST AM BODEN 59
2.6.2 SCHNEELAST AM DACH 59
2.6.3 OERTLICHE EFFEKTE 61
2.7 SCHNEEDECKE 61
2.7.1 SCHNEEHOEHE, SCHNEEDICKE 61
2.7.2 EINFLUSS DES WINDES 62
2.7.3 SCHNEEPROFIL 63
2.7.4 SCHWAECHEZONEN IN DER SCHNEEDECKE 65
2.8 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE 66
2.8.1 EINAXIALER ZUGVERSUCH 68
2.8.2 EINAXIALER DRUCKVERSUCH 69
2.8.3 SCHERVERSUCHE 72
INHALTSVERZEICHNIS XI
2.8.4 TRIAXIALVERSUCHE 72
2.9 MATERIALMODELLE FUER SCHNEE 72
2.9.1 KURZZEITBEANSPRUCHUNG 74
2.9.2 LANGZEITBEANSPRUCHUNG 75
2.10 DER KRIECHMESSER 80
2.11 FESTIGKEIT VON SCHNEE 84
2.12 SPANNUNGS- UND FORMAENDERUNGSZUSTAENDE IN DER SCHNEEDECKE 88
2.12.1 HORIZONTALE SCHNEEDECKE 88
2.12.2 GENEIGTE SCHNEEDECKE 88
2.13 SCHNEEDRUCK 94
2.13.1 HORIZONTALES GELAENDE 94
2.13.2 GENEIGTES GELAENDE 94
3 LAWINEN 101
3.1 DEFINITIONEN 101
3.2 LAWINENANBRUCH 103
3.3 LAWINENBILDUNG 104
3.4 LAWINENDYNAMIK 105
3.4.1 BEWEGUNGSFORMEN, BEOBACHTETE
LAWINENGESCHWINDIGKEITEN UND LAWINENSCHNEEDICHTEN 105
3.4.2 LAWINENWIRKUNG 107
3.4.3 LAWINENGEFAHRENZONEN 111
3.5 EINFACHE DYNAMISCHE MODELLE FIIR LAWINENBERECHNUNGEN 112
3.5.1 REIBUNGSBLOCKMODELL 112
3.5.2 REIBUNGSTURBULENZMODELL (VOELLMY) 114
3.6 KONTINUUMSMECHANISCHE LAWINENMODELLE 117
3.6.1 ERWEITERUNG DES REIBUNGSBLOCKMODELLS 117
3.6.2 MATERIALAUFNAHME IN DIE LAWINE 125
3.6.3 EROSIONSGESCHWINDIGKEIT 128
3.6.4 SAVAGE-HUTTER MODELL 130
3.7 ERGAENZUNG FUER GEROELLLAWINEN, MUREN UND SCHLAMMLAWINEN 135
XII INHALTSVERZEICHNIS
A MECHANISCHE GRUNDLAGEN 137
A.L EINFACHE BEISPIELE ZU SPANNUNGEN UND VERZERRUNGEN 137
A.L.L SPANNUNGEN 137
A.L.2 VORZEICHENKONVENTIONEN 140
A.L.3 GLEICHGEWICHTSBEDINGUNG 141
A.L.4 EFFEKTIVE SPANNUNGEN 143
A.L.5 VERZERRUNGEN 145
A.L.6 DEFORMATIONSRATE, VERZERRUNGSRATEN 149
A. 1.7 SPEZIALFAELLE DER LINEAREN ELASTIZITAET 150
A.2 DER MOHRSCHE KREIS 152
A.2.1 VON HAUPTSPANNUNGEN ZUM ALLGEMEINEM SPANNUNGSZUSTAND 153
A.2.2 FINDEN DER HAUPTSPANNUNGEN 155
A.3 DEFINITIONEN FUER ABLEITUNGEN 155
A.3.1 GRAPHISCHE INTERPRETATION 155
A.3.2 PARTIELLE ABLEITUNG 156
A.3.3 TOTALE ABLEITUNG 156
A.4 KONTINUUMSMECHANISCHE GRUNDBEGRIFFE 157
A.4.1 KOORDINATEN 157
A.4.2 ZEITABLEITUNGEN 158
URHEBERRECHTE 161
LITERATURVERZEICHNIS 163
SACHVERZEICHNIS 171 |
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