Technische Mechanik: Statik - Reibung - Dynamik - Festigkeitslehre - Fluidmechanik ; mit 705 Abbildungen, 17 Tabellen, 22 Arbeitsplänen, 15 Lehrbeispielen und 52 Übungseinheiten
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| Hauptverfasser: | , |
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| Weitere Verfasser: | , |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
2017
|
| Ausgabe: | 32., überarbeitete und erweiterte Auflage |
| Schriftenreihe: | Lehrbuch
Lehr- und Lernsystem Technische Mechanik |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXIII, 453 Seiten Illustrationen 25 cm |
| ISBN: | 9783658162023 3658162023 |
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INHALTSVERZEICHNIS
A RB E ITS P LAE N E
.
XV
L
EHRBEISPIELE.
XVII
UEBUNGEN.
XIX
TABELLENVERZEICHNIS.
XXI
1 STATIK IN DER E
BENE.
1
1.1 G
RUNDLAGEN.*.
2
1.1.1 DIE AUFGABEN DER S TA TIK
. 2
1.1.2 PHYSIKALISCHE GROESSEN IN DER
STATIK. 2
1.1.3 UEBUNGEN ZUR BERECHNUNG VON
DREHMOMENTEN. 5
1.1.4 BEWEGUNGSMOEGLICHKEITEN (FREIHEITSGRADE) EINES K OERPERS
.
6
1.1.5 GLEICHGEWICHT DES KOERPERS IN DER EBENE
(GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN).
6
1.1.6 DER PARALLELOGRAMMSATZ FUER K
RAEFTE. 8
1.1.7 DAS FREIMACHEN DER
BAUTEILE. 11
1.1.8 UEBUNGEN ZUM FREIM
ACHEN. 18
1.2 DIE GRUNDAUFGABEN DER
STATIK.
21
1.2.1 ZENTRALES UND ALLGEMEINES
KRAEFTESYSTEM. 21
1.2.2 DIE ZWEI
HAUPTAUFGABEN.
21
1.2.3 DIE ZWEI
LOESUNGSMETHODEN.
22
1.2.4 DIE VIER GRUNDAUFGABEN DER STATIK IM ZENTRALEN EBENEN
KRAEFTESYSTEM.
22
1.2.5 DIE VIER GRUNDAUFGABEN DER STATIK IM ALLGEMEINEN EBENEN
KRAEFTESYSTEM.
38
1.2.6 SYSTEMANALYTISCHES LOESUNGSVERFAHREN ZUR STUETZKRAFTBERECHNUNG . .
55
1.2.7 STUETZKRAFTERMITTLUNG IM RAEUMLICHEN KRAEFTESYSTEM (GETRIEBEWELLE). .
66
1.3 STATIK DER EBENEN FACHW
ERKE.
70
1.3.1 GESTALTUNG VON
FACHWERKTRAEGERN.
70
1.3.2 DIE GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN AM STATISCH BESTIMMTEN
FACHWERKTRAEGER.
71
1.3.3 ERMITTLUNG DER STABKRAEFTE IM
FACHWERKTRAEGER. 72
2
SCHWERPUNKTSLEHRE.
77
2.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG FUER SCHWERLINIE, SCHWEREBENE UND SCHWERPUNKT .
77
2.2 DER
FLAECHENSCHWERPUNKT.
78
2.2.1 FLAECHEN HABEN EINEN
SCHWERPUNKT. 78
2.2.2 SCHWERPUNKTE AUSGEWAEHLTER
FLAECHEN. 79
2.2.3 SCHWERPUNKTE ZUSAMMENGESETZTER F LAE C H E N
. 80
2.3 DER
LINIENSCHWERPUNKT.
84
2.3.1 LINIEN HABEN EINEN
SCHWERPUNKT. 84
2.3.2 SCHWERPUNKTE AUSGEWAEHLTER
LINIEN. 84
2.3.3 SCHWERPUNKTE ZUSAMMENGESETZTER LINIEN (LINIENZUEGE)
.
85
2.4 GULDIN*SCHE R E G E LN
.
87
2.4.1
VOLUMENBERECHNUNG.
87
2.4.2 OBERFLAECHENBERECHNUNG
.
87
2.4.3 UEBUNGEN MIT DEN GULDIN*SCHEN
REGELN. 88
2.5 GLEICHGEWICHTSLAGEN UND STANDSICHERHEIT
.
88
2.5.1
GLEICHGEWICHTSLAGEN.
88
2.5.2
STANDSICHERHEIT.
89
3 R
EIBUNG.
91
3.1 GRUNDERKENNTNISSE UEBER DIE R E IB U N G
.
91
3.2 GLEITREIBUNG UND
HAFTREIBUNG.
92
3.2.1 REIBUNGSWINKEL, REIBUNGSZAHL UND
REIBUNGSKRAFT. 92
3.2.2 ERMITTLUNG DER REIBUNGSZAHLEN
.
93
3.2.3
REIBUNGSKEGEL.
94
3.2.4 UEBUNGEN ZUR LOESUNG VON
REIBUNGSAUFGABEN. 96
3.3 REIBUNG AUF DER SCHIEFEN EBENE
.
101
3.3.1 VERSCHIEBEN DES KOERPERS NACH OBEN (1.
GRUNDFALL). 101
3.3.2 HALTEN DES KOERPERS AUF DER SCHIEFEN EBENE (2. GRUNDFALL)
.
106
3.3.3 VERSCHIEBEN DES KOERPERS NACH UNTEN (3. G RUNDFALL)
.
111
3.3.4 UEBUNGEN ZUR REIBUNG AUF DER SCHIEFEN E B E N E
. 115
3.4 REIBUNG AN M ASCHINENTEILEN
.
116
3.4.1 PRISMENFUEHRUNG UND K EILNUT
.
116
3.4.2
ZYLINDERFUHRUNG.
117
3.4.3 L A G E
R.
118
3.4.4 SCHRAUBE UND SCHRAUBGETRIEBE
.
121
3.4.5
SEILREIBUNG.
126
3.4.6 B RE M SE N
.
130
3.4.7 ROLLWIDERSTAND (ROLLREIBUNG)
.
136
3.4.8
FAHRWIDERSTAND.
136
3.4.9 UEBUNGEN ZUM ROLLWIDERSTAND UND
FAHRWIDERSTAND. 137
3.4.10 ROLLE UND R OLLENZUG
.
140
4 D Y N A M IK
.
145
4.1 ALLGEMEINE BEWEGUNGSLEHRE
.
146
4.1.1 GROESSEN UND V, --DIAGRAMM, ORDNUNG DER B EW EGUNGEN
.
146
4.1.2 UEBUNGEN MIT DEM V, /-DIAGRAMM
.
148
4.1.3 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHFOERMIGEN BEWEGUNG,
GESCHWINDIGKEITSBEGRIFF
.
150
4.1.4 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN
(VERZOEGERTEN) BEWEGUNG, BESCHLEUNIGUNGSBEGRIFF
.
152
4.1.5 ARBEITSPLAN ZUR GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN ODER VERZOEGERTEN
B EW EG U N G
.
155
4.1.6 FREIER FALL UND
LUFTWIDERSTAND.
159
4.1.7 UEBUNGEN ZUR GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN UND VERZOEGERTEN
B EW EG U N G
.
162
4.1.8 ZUSAMMENGESETZTE BEWEGUNGEN
.
166
4.1.9 UEBUNGEN ZUR ZUSAMMENGESETZTEN BEWEGUNG
.
168
4.2 GLEICHFOERMIGE DREHBEWEGUNG (KREISBEWEGUNG)
.
178
4.2.1 DREHZAHL
(UMDREHUNGSFREQUENZ).
178
4.2.2 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT
.
179
4.2.3 RICHTUNG DER
UMFANGSGESCHWINDIGKEIT. 179
4.2.4 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT UND D
REHZAHL. 179
4.2.5 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT UND MITTELPUNKTSGESCHWINDIGKEIT. . . . 180
4.2.6 WINKELGESCHWINDIGKEIT
.
181
4.2.7 WINKELGESCHWINDIGKEIT UND UMFANGSGESCHWINDIGKEIT
.
181
4.2.8 BAUGROESSEN UND GROESSEN DER BEWEGUNG IN GETRIEBEN
.
182
4.2.9 UEBERSETZUNG
(UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS). 183
4.3 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN (VERZOEGERTEN)
DREHBEWEGUNG.
184
4.3.1 GEGENUEBERSTELLUNG DER ALLGEMEINEN GROESSEN MIT DEN
ENTSPRECHENDEN
KREISGROESSEN.
184
4.3.2
WINKELBESCHLEUNIGUNG.
185
4.3.3 DER DREHWINKEL IM CO,
/-DIAGRAMM. 185
4.3.4
TANGENTIALBESCHLEUNIGUNG.
186
4.3.5 ARBEITSPLAN ZUR KREISBEWEGUNG (VERGLEICH MIT 4 .1 .5 )
.
186
4.4 DYNAMIK DER GERADLINIGEN BEWEGUNG (TRANSLATION)
.
190
4.4.1 DAS TRAEGHEITSGESETZ (BEHARRUNGSGESETZ), ERSTES NEWTON*SCHES
A X IO M
.
190
4.4.2 MASSE, GEWICHTSKRAFT UND D IC H TE
. 191
4.4.3 DAS DYNAMISCHE GRUNDGESETZ, ZWEITES NEWTON*SCHES AXIOM . . . 193
4.4.4 DIE GESETZLICHE UND INTERNATIONALE EINHEIT FUER DIE K R A FT
.
195
4.4.5 UEBUNGEN ZUM DYNAMISCHEN G
RUNDGESETZ. 195
4.4.6 PRINZIP VON
D*ALEMBERT.
197
4.4.7 ARBEITSPLAN ZUM PRINZIP VON
D*ALEMBERT. 199
4.4.8 UEBUNGEN ZUM PRINZIP VON
D*ALEMBERT. 199
4.4.9 IMPULS (BEWEGUNGSGROESSE) UND IMPULSERHALTUNGSSATZ
.
204
4.5 ARBEIT, LEISTUNG,
WIRKUNGSGRAD.
205
4.5.1 ARBEIT EINER KONSTANTEN
KRAFT. 205
4.5.2 ZEICHNERISCHE DARSTELLUNG DER
ARBEIT. 206
4.5.3 FEDERARBEIT (FORMAENDERUNGSARBEIT) ALS ARBEIT EINER VERAENDERLICHEN
K R A F T
.
207
4.5.4 UEBUNGEN MIT DER GROESSE
ARBEIT. 208
4.5.5 MECHANISCHE L
EISTUNG.
211
4.5.6
WIRKUNGSGRAD.
212
4.5.7 UEBUNGEN MIT DEN GROESSEN ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD
.
214
4.6 ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD BEI DER DREHBEWEGUNG (KREISBEWEGUNG)
. 215
4.6.1 GEGENUEBERSTELLUNG DER ALLGEMEINEN GROESSEN MIT DEN
ENTSPRECHENDEN
KREISGROESSEN.
215
4.6.2 DREHARBEIT
(ROTATIONSARBEIT).
216
4.6.3 DREHLEISTUNG (ROTATIONSLEISTUNG)
.
217
4.6.4 ZAHLENWERTGLEICHUNG FTIR DIE
DREHLEISTUNG. 217
4.6.5 WIRKUNGSGRAD, DREHMOMENT UND
UEBERSETZUNG. 218
4.6.6 UEBUNGEN ZU ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD UND UEBERSETZUNG
BEI
DREHBEWEGUNG.
218
4.7 E N E RG IE
.
220
4.7.1 ENERGIE ^BEGRIFFSBESTIMMUNG UND
EINHEIT. 220
4.7.2 POTENZIELLE ENERGIE UND HUBARBEIT
.
221
4.7.3 KINETISCHE ENERGIE UND
BESCHLEUNIGUNGSARBEIT. 222
4.7.4 SPANNUNGSENERGIE UND
FORMAENDERUNGSARBEIT. 222
4.7.5 ENERGIEERHALTUNGSSATZ
.
223
4.7.6 UEBUNGEN ZUM
ENERGIEERHALTUNGSSATZ. 224
4.8 GERADER ZENTRISCHER S T O SS
.
226
4.8.1 STOSSBEGRIFF, KRAEFTE UND GESCHWINDIGKEITEN BEIM STOSS
.
226
4.8.2 MERKMALE DES GERADEN ZENTRISCHEN S
TOSSES. 226
4.8.3 ELASTISCHER
STOSS.
227
4.8.4 UNELASTISCHER S TO SS
.
229
4.8.5 WIRKLICHER
STOSS.
230
4.8.6 UEBUNGEN ZUM GERADEN ZENTRISCHEN S TO SS
. 232
4.9 DYNAMIK DER DREHBEWEGUNG (ROTATION)
.
234
4.9.1 DAS DYNAMISCHE GRUNDGESETZ FUER DIE DREHBEWEGUNG
.
234
4.9.2 TRAEGHEITSMOMENT UND
TRAEGHEITSRADIUS. 235
4.9.3 UEBUNG ZUM DYNAMISCHEN GRUNDGESETZ FUER DIE D REHUNG
.
241
4.9.4 DREHIMPULS (DRALL) UND IMPULSERHALTUNGSSATZ FUER DIE DREHUNG . .
241
4.9.5 KINETISCHE ENERGIE
(ROTATIONSENERGIE). 242
4.9.6 ENERGIEERHALTUNGSSATZ FUER DREHUNG
.
243
4.9.7
FLIEHKRAFT.
244
4.9.8 GEGENUEBERSTELLUNG DER TRANSLATORISCHEN UND ROTATORISCHEN GROESSEN
247
4.10 MECHANISCHE SCHW INGUNGEN
.
248
4.10.1 B E G
RIFF.
248
4.10.2 ORDNUNGSBEGRIFFE
.
248
4.10.3 DIE HARMONISCHE SCHWINGUNG
.
248
4.10.4 DAS SCHRAUBENFEDERPENDEL
.
253
4.10.5 DAS TORSIONSFEDERPENDEL
.
256
4.10.6 SCHWEREPENDEL
(FADENPENDEL). 258
4.10.7 SCHWINGUNG EINER
FLUESSIGKEITSSAEULE. 259
4.10.8 ANALOGIEBETRACHTUNG ZUM SCHRAUBENFEDERPENDEL,
TORSIONSFEDERPENDEL, SCHWEREPENDEL UND ZUR SCHWINGENDEN
FLUESSIGKEITSSAEULE
.
260
4.10.9 DAEMPFUNG, ENERGIEZUFUHR, ERZWUNGENE SCHWINGUNG, RESONANZ . . 260
5
FESTIGKEITSLEHRE.
265
5.1
GRUNDBEGRIFFE.
267
5.1.1 DIE AUFGABEN DER
FESTIGKEITSLEHRE. 267
5.1.2 DAS SCHNITTVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DES INNEREN KRAEFTESYSTEMS 268
5.1.3 SPANNUNG UND
BEANSPRUCHUNG. 269
5.1.4 DIE BEIDEN SPANNUNGSARTEN (NORMALSPANNUNG UND
SCHUBSPANNUNG)
.
270
5.1.5 DIE FUENF
GRUNDBEANSPRUCHUNGSARTEN.
271
5.1.6 DIE ZUSAMMENGESETZTE
BEANSPRUCHUNG. 273
5.1.7 BESTIMMUNG DES INNEREN EBENEN KRAEFTESYSTEMS (SCHNITTVERFAHREN)
UND DER
BEANSPRUCHUNGSARTEN.
274
5.2 BEANSPRUCHUNG AUF Z U G
.
281
5.2.1
SPANNUNG.
281
5.2.2 ERKENNEN DES GEFAEHRDETEN QUERSCHNITTS IN ZUGBEANSPRUCHTEN
BAUTEILEN.
281
5.2.3 ELASTISCHE FORMAENDERUNG (HOOKE*SCHES GESETZ)
.
283
5.2.4 REISSLAENGE
.
287
5.3 BEANSPRUCHUNG AUF DRUCK
.
288
5.4 UEBUNGEN ZUR ZUG- UND
DRUCKBEANSPRUCHUNG. 289
5.5
FLAECHENPRESSUNG.
291
5.5.1 BEGRIFF UND
HAUPTGLEICHUNG.
291
5.5.2 FLAECHENPRESSUNG AN GENEIGTEN
FLAECHEN. 291
5.5.3 FLAECHENPRESSUNG IM G E W IN D E
. 293
5.5.4 FLAECHENPRESSUNG IN GLEITLAGERN, NIET- UND BOLZENVERBINDUNGEN . .
294
5.5.5 FLAECHENPRESSUNG AN GEWOELBTEN FLAECHEN (HERTZ'SEHE GLEICHUNGEN) 295
5.5.6 UEBUNGEN ZUR
FLAECHENPRESSUNG.
296
5.6 BEANSPRUCHUNG AUF A B SCH EREN
. 299
5.6.1 SPANNUNG
.
299
5.6.2 HOOKE*SCHES GESETZ FUER
SCHUBBEANSPRUCHUNG. 301
5.7 FLAECHENMOMENTE 2. GRADES UND
WIDERSTANDSMOMENTE. 307
5.7.1 GLEICHMAESSIGE UND LINEARE SPANNUNGSVERTEILUNG
(GEGENUEBERSTELLUNG).
307
5.7.2 DEFINITION DER FLAECHENMOMENTE 2. G
RADES. 308
5.7.3
HERLEITUNGSUEBUNG.
310
5.7.4 UEBUNGEN MIT FLAECHEN- UND WIDERSTANDSMOMENTEN EINFACHER
Q
UERSCHNITTE.
311
5.7.5 AXIALE FLAECHENMOMENTE 2. GRADES SYMMETRISCHER QUERSCHNITTE . . 319
5.7.6 AXIALE FLAECHENMOMENTE 2. GRADES EINFACH SYMMETRISCHER/
UNSYMMETRISCHER QUERSCHNITTE (STEINER'SCHER VERSCHIEBESATZ) . . . 320
5.7.7 UEBUNGEN MIT FLAECHEN- UND WIDERSTANDSMOMENTEN
ZUSAMMENGESETZTER
QUERSCHNITTE. 323
5.8 BEANSPRUCHUNG AUF
TORSION.
328
5.8.1
SPANNUNGSVERTEILUNG.
328
5.8.2 HERLEITUNG DER
TORSIONS-HAUPTGLEICHUNG. 329
5.8.3 FORMAENDERUNG BEI T ORSION
.
331
5.8.4 FORMAENDERUNGSARBEIT
.
332
5.9 BEANSPRUCHUNG AUF BIEGUNG
.
335
5.9.1 SPANNUNGSARTEN UND INNERES KRAEFTESYSTEM BEI BIEGETRAEGEM . . . .
335
5.9.2 BESTIMMUNG DER BIEGEMOMENTE UND QUERKRAEFTE AN BELIEBIGEN
TRAEGERSTELLEN.
336
5.9.3 SPANNUNGSVERTEILUNG IM TRAEGERQUERSCHNITT BEI B IEGUNG
.
336
5.9.4 HERLEITUNG DER
BIEGE-HAUPTGLEICHUNG. 337
5.9.5 SPANNUNGSVERTEILUNG IM EINFACH SYMMETRISCHEN QUERSCHNITT . . . 339
5.9.6 GUELTIGKEITSBEDINGUNGEN FUER DIE BIEGE-HAUPTGLEICHUNG
.
339
5.9.7 UEBUNGEN ZUR BERECHNUNG DES BIEGEMOMENTEN- UND
QUERKRAFTVERLAUFS BEI DEN WICHTIGSTEN TRAEGERARTEN UND
BELASTUNGEN
.
340
5.9.8 TRAEGER GLEICHER BIEGESPANNUNG
.
350
5.9.9 FORMAENDERUNG BEI BIEGUNG
.
353
5.9.10 UEBUNGEN ZUR
DURCHBIEGUNGSGLEICHUNG. 356
5.10 BEANSPMCHUNG AUF KNICKUNG
.
361
5.10.1
GRUNDBEGRIFFE.
361
5.10.2 ELASTISCHE KNICKUNG (E U
LERFALL). 362
5.10.3 UNELASTISCHE KNICKUNG
(TETMAJERFALL). 365
5.10.4 ARBEITSPLAN FUER
KNICKUNGSBERECHNUNGEN. 366
5.10.5 KNICKUNG IM S TAH LB AU
.
369
5.10.6 UEBUNG ZUR K NICKUNG
.
374
5.11 ZUSAMMENGESETZTE BEANSPMCHUNG
.
376
5.11.1 ZUG UND
BIEGUNG.
376
5.11.2 DRUCK UND
BIEGUNG.
377
5.11.3 UEBUNG ZUR ZUSAMMENGESETZTEN BEANSPMCHUNG DURCH
NORMALSPANNUNGEN
.
378
5.11.4 BIEGUNG UND TORSION
.
379
5.12 FESTIGKEIT, ZULAESSIGE SPANNUNG, SICHERHEIT
.
386
5.12.1 FESTIGKEITSWERTE IM SPANNUNGS-DEHNUNGS-DIAGRAMM
.
386
5.12.2 EINFLUESSE AUF DIE FESTIGKEIT DES B
AUTEILS. 387
5.12.3 SPANNUNGSBEGRIFFE
.
391
5.12.4 DAUERBMCHSICHERHEIT
.
393
5.12.5 UEBUNGEN ZUR DAUERFESTIGKEIT
.
394
6 FLUIDM
ECHANIK.
397
6.1 STATIK DER FLUESSIGKEITEN (HYDROSTATIK)
.
397
6.1.1 EIGENSCHAFTEN DER
FLUESSIGKEITEN. 397
6.1.2 HYDROSTATISCHER DRUCK (FLUESSIGKEITSDMCK, HYDRAULISCHE PRESSUNG)
398
6.1.3 DMCKVERTEILUNG IN EINER FLUESSIGKEIT OHNE BERUECKSICHTIGUNG DER
SCHWERKRAFT, DAS
DMCK-AUSBREITUNGSGESETZ. 398
6.1.4 ANWENDUNGEN DES
DMCK-AUSBREITUNGSGESETZES. 399
6.1.5 DRUCKVERTEILUNG IN EINER FLUESSIGKEIT UNTER BERUECKSICHTIGUNG
DER SCHWERKRAFT
.
403
6.1.6 KOMMUNIZIERENDE R OE H REN
. 405
6.1.7
BODENKRAFT.
405
6.1.8
SEITENKRAFT.
406
6.1.9 AUFTRIEBSKRAFT
.
408
6.1.10
SCHWIMMEN.
409
6.1.11 GLEICHGEWICHTSLAGEN SCHWIMMENDER
KOERPER. 410
6.1.12 STABILITAET EINES SCHIFFES
.
411
6.2 DYNAMIK DER FLUIDE (HYDRODYNAMIK, STROEMUNGSMECHANIK)
.
413
6.2.1
UEBERSICHT.
413
6.2.2 ERHALTUNGSSAETZE DER STROEM
UNG. 414
6.2.3 STROEMUNG IN
ROHRLEITUNGEN.
427
ALLGEMEINE T AB ELLEN
.
433
SACHWORTVERZEICHNIS
437 |
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Beschreibung
Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal
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