Verfügbarkeit: Technische Mechanik

Technische Mechanik: Statik, Reibung, Dynamik, Festigkeitslehre, Fluidmechanik

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Böge, Alfred 1919-2012 (VerfasserIn), Böge, Wolfgang (VerfasserIn), Böge, Gert (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2021]
Ausgabe:	34., überarbeitete und erweiterte Auflage
Schriftenreihe:	Lehrbuch
Schlagworte:	Technische Mechanik Achse Arbeit Biegung Dauerfestigkeit Dichte Drehmoment Druck Dynamik Energieerhaltungssatz Hydraulik Impulssatz Leistung Reibung Strömungsmechanik Welle Wirkungsgrad Zug zentrales Kräftesystem Verständnisübungen Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XXIII, 506 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658341534 365834153X

Internformat

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	VII INHALTSVERZEICHNIS ARBEITSPLAENE . XV VERSTAENDNISUEBUNGEN . XVII UEBUNGEN . XIX TABELLENVERZEICHNIS . XXI 1 STATIK IN DER EBENE . 1 1.1 GRUNDLAGEN . 2 1.1.1 AUFGABEN DER STATIK . 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 KOERPERS . 6 1.1.5 GLEICHGEWICHT DES KOERPERS IN DER EBENE (GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN) . 6 1.1.6 PARALLELOGRAMMSATZ FUER KRAEFTE . 8 1.1.7 FREIMACHEN DER BAUTEILE . 11 1.1.8 UEBUNGEN ZUM FREIMACHEN . 18 1.2 GRUNDAUFGABEN DER STATIK . 21 1.2.1 ZENTRALES UND ALLGEMEINES KRAEFTESYSTEM . 21 1.2.2 HAUPTAUFGABEN . 21 1.2.3 LOESUNGSMETHODEN . 22 1.2.4 GRUNDAUFGABEN DER STATIK IM ZENTRALEN EBENEN KRAEFTESYSTEM . 22 1.2.5 GRUNDAUFGABEN DER STATIK IM ALLGEMEINEN EBENEN KRAEFTESYSTEM . . . 42 1.2.6 SYSTEMANALYTISCHES LOESUNGSVERFAHREN ZUR STUETZKRAFTBERECHNUNG . . 60 1.2.7 STUETZKRAFTERMITTLUNG IM RAEUMLICHEN KRAEFTESYSTEM (GETRIEBEWELLE) . . 71 1.3 STATIK DER EBENEN FACHWERKE . 76 1.3.1 GESTALTUNG VON FACHWERKTRAEGERN . 76 1.3.2 GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN AM STATISCH BESTIMMTEN FACHWERKTRAEGER . 77 1.3.3 ERMITTLUNG DER STABKRAEFTE IM FACHWERKTRAEGER . 78 2 SCHWERPUNKT . 83 2.1 SCHWERLINIE, SCHWEREBENE UND SCHWERPUNKT . 83 2.2 FLAECHENSCHWERPUNKT . 84 2.2.1 FLAECHEN HABEN EINEN SCHWERPUNKT . 84 2.2.2 SCHWERPUNKTE AUSGEWAEHLTER FLAECHEN . 85 2.2.3 SCHWERPUNKTE ZUSAMMENGESETZTER FLAECHEN . 86 2.3 LINIENSCHWERPUNKT . 90 2.3.1 LINIEN HABEN EINEN SCHWERPUNKT . 90 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.3.2 SCHWERPUNKTE AUSGEWAEHLTER LINIEN . 90 2.3.3 SCHWERPUNKTE ZUSAMMENGESETZTER LINIEN (LINIENZUEGE) . 91 2.4 GULDIN ' SCHE REGELN . 93 2.4.1 VOLUMENBERECHNUNG . 93 2.4.2 OBERFLAECHENBERECHNUNG . 93 2.4.3 UEBUNGEN ZU DEN GULDIN ' SCHEN REGELN . 94 2.5 GLEICHGEWICHTSLAGEN UND STANDSICHERHEIT . 94 2.5.1 GLEICHGEWICHTSLAGEN . 94 2.5.2 STANDSICHERHEIT . 95 3 REIBUNG . 97 3.1 GRUNDERKENNTNISSE UEBER DIE REIBUNG . 98 3.2 GLEITREIBUNG UND HAFTREIBUNG . 99 3.2.1 REIBUNGSWINKEL, REIBUNGSZAHL UND REIBUNGSKRAFT . 99 3.2.2 ERMITTLUNG DER REIBUNGSZAHLEN . 101 3.2.3 REIBUNGSKEGEL . 102 3.2.4 UEBUNGEN ZUR LOESUNG VON REIBUNGSAUFGABEN . 103 3.3 REIBUNG AUF DER SCHIEFEN EBENE . 108 3.3.1 VERSCHIEBEN DES KOERPERS NACH OBEN (1. GRUNDFALL) . 108 3.3.2 HALTEN DES KOERPERS AUF DER SCHIEFEN EBENE (2. GRUNDFALL) . 113 3.3.3 VERSCHIEBEN DES KOERPERS NACH UNTEN (3. GRUNDFALL) . 118 3.3.4 UEBUNGEN ZUR REIBUNG AUF DER SCHIEFEN EBENE . 123 3.4 REIBUNG AN MASCHINENTEILEN . 127 3.4.1 PRISMENFUEHRUNG UND KEILNUT . 127 3.4.2 ZYLINDERFUEHRUNG . 129 3.4.3 LAGER . 131 3.4.4 SCHRAUBE UND SCHRAUBGETRIEBE . 133 3.4.5 SEILREIBUNG . 143 3.4.6 BREMSEN . 147 3.4.7 ROLLWIDERSTAND (ROLLREIBUNG) . 153 3.4.8 FAHRWIDERSTAND . 153 3.4.9 UEBUNGEN ZUM ROLLWIDERSTAND UND FAHRWIDERSTAND . 154 3.4.10 ROLLE UND ROLLENZUG . 157 4 DYNAMIK . 163 4.1 ALLGEMEINE BEWEGUNGSLEHRE . 164 4.1.1 GROESSEN UND GESCHWINDIGKEIT-ZEIT-DIAGRAMM (V, T-DIAGRAMM), ORDNUNG DER BEWEGUNGEN . 164 4.1.2 UEBUNGEN ZU DEM V, /-DIAGRAMM . 166 4.1.3 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHFOERMIGEN BEWEGUNG, GESCHWINDIGKEITSBEGRIFF . 168 4.1.4 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN (VERZOEGERTEN) BEWEGUNG, BESCHLEUNIGUNGSBEGRIFF . 170 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.1.5 ARBEITSPLAN ZUR GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN ODER VERZOEGERTEN BEWEGUNG . 173 4.1.6 FREIER FALL UND LUFTWIDERSTAND . 178 4.1.7 UEBUNGEN ZUR GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN UND VERZOEGERTEN BEWEGUNG . 181 4.1.8 ZUSAMMENGESETZTE BEWEGUNGEN . 186 4.1.9 UEBUNGEN ZUR ZUSAMMENGESETZTEN BEWEGUNG . 187 4.2 GLEICHFOERMIGE DREHBEWEGUNG (KREISBEWEGUNG) . 197 4.2.1 DREHZAHL (UMDREHUNGSFREQUENZ) . 197 4.2.2 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 198 4.2.3 RICHTUNG DER UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 198 4.2.4 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT UND DREHZAHL . 199 4.2.5 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT UND MITTELPUNKTSGESCHWINDIGKEIT . 200 4.2.6 WINKELGESCHWINDIGKEIT . 200 4.2.7 WINKELGESCHWINDIGKEIT UND UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 201 4.2.8 BAUGROESSEN UND GROESSEN DER BEWEGUNG IN GETRIEBEN . 202 4.2.9 UEBERSETZUNG (UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS) . 203 4.3 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN (VERZOEGERTEN) DREHBEWEGUNG . 204 4.3.1 GEGENUEBERSTELLUNG DER ALLGEMEINEN GROESSEN MIT DEN ENTSPRECHENDEN KREISGROESSEN . 204 4.3.2 WINKELBESCHLEUNIGUNG . 205 4.3.3 DREHWINKEL IM A , /-DIAGRAMM . 205 4.3.4 TANGENTIALBESCHLEUNIGUNG . 206 4.3.5 ARBEITSPLAN ZUR KREISBEWEGUNG . 206 4.4 DYNAMIK DER GERADLINIGEN BEWEGUNG (TRANSLATION) . 210 4.4.1 TRAEGHEITSGESETZ (BEHARRUNGSGESETZ), 1. NEWTON ' SCHES AXIOM . 210 4.4.2 MASSE, GEWICHTSKRAFT UND DICHTE . 211 4.4.3 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ, 2. NEWTON ' SCHES AXIOM . 213 4.4.4 GESETZLICHE UND INTERNATIONALE EINHEIT DER KRAFT . 215 4.4.5 UEBUNGEN ZUM DYNAMISCHEN GRUNDGESETZ . 215 4.4.6 PRINZIP VON D ' ALEMBERT . 217 4.4.7 ARBEITSPLAN ZUM PRINZIP VON D ' ALEMBERT . 219 4.4.8 UEBUNGEN ZUM PRINZIP VON D ' ALEMBERT . 219 4.4.9 IMPULS (BEWEGUNGSGROESSE) UND IMPULSERHALTUNGSSATZ . 226 4.5 ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD BEI GERADLINIGER BEWEGUNG . 227 4.5.1 ARBEIT EINER KONSTANTEN KRAFT . 227 4.5.2 ZEICHNERISCHE DARSTELLUNG DER ARBEIT . 228 4.5.3 FEDERARBEIT (FORMAENDERUNGSARBEIT) ALS ARBEIT EINER VERAENDERLICHEN KRAFT . 229 4.5.4 UEBUNGEN ZU DER GROESSE ARBEIT . 230 4.5.5 MECHANISCHE LEISTUNG . 233 4.5.6 WIRKUNGSGRAD . 235 4.5.7 UEBUNGEN ZU DEN GROESSEN LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD . 236 X INHALTSVERZEICHNIS 4.6 ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD BEI DREHBEWEGUNG (KREISBEWEGUNG) . . . 237 4.6.1 GEGENUEBERSTELLUNG DER ALLGEMEINEN GROESSEN MIT DEN ENTSPRECHENDEN KREISGROESSEN . 237 4.6.2 DREHARBEIT (ROTATIONSARBEIT) . 238 4.6.3 DREHLEISTUNG (ROTATIONSLEISTUNG) . 239 4.6.4 ZAHLENWERTGLEICHUNG FUER DIE DREHLEISTUNG . 240 4.6.5 WIRKUNGSGRAD, DREHMOMENT UND UEBERSETZUNG . 240 4.6.6 UEBUNGEN ZU ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD UND UEBERSETZUNG BEI DREHBEWEGUNG . 240 4.7 ENERGIE . 245 4.7.1 ENERGIE - BEGRIFFSBESTIMMUNG UND EINHEIT . 245 4.7.2 POTENZIELLE ENERGIE UND HUBARBEIT . 246 4.7.3 KINETISCHE ENERGIE UND BESCHLEUNIGUNGSARBEIT . 247 4.7.4 SPANNUNGSENERGIE UND FORMAENDERUNGSARBEIT . 247 4.7.5 ENERGIEERHALTUNGSSATZ . 248 4.7.6 UEBUNGEN ZUM ENERGIEERHALTUNGSSATZ . 249 4.8 GERADER ZENTRISCHER STOSS . 251 4.8.1 STOSSBEGRIFF, KRAEFTE UND GESCHWINDIGKEITEN BEIM STOSS . 251 4.8.2 MERKMALE DES GERADEN ZENTRISCHEN STOSSES . 251 4.8.3 ELASTISCHER STOSS . 252 4.8.4 UNELASTISCHER STOSS . 254 4.8.5 WIRKLICHER STOSS . 256 4.8.6 UEBUNGEN ZUM GERADEN ZENTRISCHEN STOSS . 257 4.9 DYNAMIK DER DREHBEWEGUNG (ROTATION) . 259 4.9.1 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ FUER DIE DREHBEWEGUNG . 259 4.9.2 TRAEGHEITSMOMENT UND TRAEGHEITSRADIUS . 260 4.9.3 UEBUNG ZUM DYNAMISCHEN GRUNDGESETZ FUER DIE DREHUNG . 267 4.9.4 DREHIMPULS (DRALL) UND IMPULSERHALTUNGSSATZ FUER DIE DREHUNG . . 267 4.9.5 KINETISCHE ENERGIE (ROTATIONSENERGIE) . 268 4.9.6 ENERGIEERHALTUNGSSATZ FUER DREHUNG . 269 4.9.7 FLIEHKRAFT . 270 4.9.8 GEGENUEBERSTELLUNG DER TRANSLATORISCHEN UND ROTATORISCHEN GROESSEN 273 4.10 MECHANISCHE SCHWINGUNGEN . 274 4.10.1 BEGRIFF . 274 4.10.2 ORDNUNGSBEGRIFFE . 274 4.10.3 HARMONISCHE SCHWINGUNG . 274 4.10.4 SCHRAUBENFEDERPENDEL . 279 4.10.5 TORSIONSFEDERPENDEL . 282 4.10.6 SCHWEREPENDEL (FADENPENDEL) . 284 4.10.7 SCHWINGUNG EINER FLUESSIGKEITSSAEULE . 285 INHALTSVERZEICHNIS XI 4.10.8 ANALOGIEBETRACHTUNG ZUM SCHRAUBENFEDERPENDEL, TORSIONSFEDERPENDEL, SCHWEREPENDEL UND ZUR SCHWINGENDEN FLUESSIGKEITSSAEULE . 286 4.10.9 DAEMPFUNG, ENERGIEZUFUHR, ERZWUNGENE SCHWINGUNG, RESONANZ . . 286 5 FESTIGKEITSLEHRE . 291 5.1 GRUNDBEGRIFFE . 293 5.1.1 AUFGABEN DER FESTIGKEITSLEHRE . 293 5.1.2 SCHNITTVERFAHREN . 294 5.1.3 SPANNUNG UND BEANSPRUCHUNG . 295 5.1.4 NORMALSPANNUNG UND SCHUBSPANNUNG . 296 5.1.5 GRUNDBEANSPRUCHUNGSARTEN . 297 5.1.6 ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG . 299 5.1.7 BESTIMMUNG DES INNEREN EBENEN KRAEFTESYSTEMS UND DER BEANSPRUCHUNGSARTEN . 300 5.2 BEANSPRUCHUNG AUF ZUG . 307 5.2.1 SPANNUNG . 307 5.2.2 GEFAEHRDETER QUERSCHNITT IN ZUGBEANSPRUCHTEN BAUTEILEN . 307 5.2.3 ELASTISCHE FORMAENDERUNG (HOOKE ' SCHES GESETZ) . 309 5.2.4 REISSLAENGE . 313 5.3 BEANSPRUCHUNG AUF DRUCK . 314 5.4 UEBUNGEN ZUR ZUG-UND DRUCKBEANSPRUCHUNG . 315 5.5 FLAECHENPRESSUNG . 317 5.5.1 BEGRIFF UND HAUPTGLEICHUNG . 317 5.5.2 FLAECHENPRESSUNG AN GENEIGTEN FLAECHEN . 318 5.5.3 FLAECHENPRESSUNG IM GEWINDE . 319 5.5.4 FLAECHENPRESSUNG IN GLEITLAGERN, NIET UND BOLZENVERBINDUNGEN . . 320 5.5.5 FLAECHENPRESSUNG AN GEWOELBTEN FLAECHEN (HERTZ ' SCHE GLEICHUNGEN) 321 5.5.6 UEBUNGEN ZUR FLAECHENPRESSUNG . 324 5.6 BEANSPRUCHUNG AUF ABSCHEREN . 326 5.6.1 SPANNUNG . 326 5.6.2 HOOKE ' SCHES GESETZ FUER SCHUBBEANSPRUCHUNG . 327 5.7 FLAECHENMOMENTE 2. GRADES UND WIDERSTANDSMOMENTE . 344 5.7.1 GLEICHMAESSIGE UND LINEARE SPANNUNGSVERTEILUNG (GEGENUEBERSTELLUNG) . 344 5.7.2 DEFINITION DER FLAECHENMOMENTE 2. GRADES . 345 5.7.3 HERLEITUNGSUEBUNG . 347 5.7.4 UEBUNGEN ZU FLAECHEN UND WIDERSTANDSMOMENTEN EINFACHER QUERSCHNITTE . 348 5.7.5 AXIALE FLAECHENMOMENTE 2. GRADES SYMMETRISCHER QUERSCHNITTE . . 356 5.7.6 AXIALE FLAECHENMOMENTE 2. GRADES EINFACH SYMMETRISCHER/ UNSYMMETRISCHER QUERSCHNITTE (STEINER ' SCHER VERSCHIEBESATZ) . . . 357 5.7.7 UEBUNGEN ZU FLAECHEN UND WIDERSTANDSMOMENTEN ZUSAMMENGESETZTER QUERSCHNITTE . 360 XII INHALTSVERZEICHNIS 5.8 BEANSPRUCHUNG AUF TORSION . 365 5.8.1 SPANNUNGSVERTEILUNG . 365 5.8.2 HERLEITUNG DER TORSIONS-HAUPTGLEICHUNG . 366 5.8.3 FORMAENDERUNG BEI TORSION . 368 5.8.4 FORMAENDERUNGSARBEIT . 369 5.9 BEANSPRUCHUNG AUF BIEGUNG . 377 5.9.1 SPANNUNGSARTEN UND INNERES KRAEFTESYSTEM BEI BIEGETRAEGERN . . . . 377 5.9.2 BESTIMMUNG DER BIEGEMOMENTE UND QUERKRAEFTE AN BELIEBIGEN TRAEGERSTELLEN (ARBEITSPLAN) . 378 5.9.3 SPANNUNGSVERTEILUNG IM TRAEGERQUERSCHNITT BEI BIEGUNG . 378 5.9.4 HERLEITUNG DER BIEGE-HAUPTGLEICHUNG . 379 5.9.5 SPANNUNGSVERTEILUNG IM EINFACH SYMMETRISCHEN QUERSCHNITT . 381 5.9.6 GUELTIGKEITSBEDINGUNGEN FUER DIE BIEGE-HAUPTGLEICHUNG . 381 5.9.7 UEBUNGEN ZUR BERECHNUNG DES BIEGEMOMENTEN UND QUERKRAFTVERLAUFS BEI DEN WICHTIGSTEN TRAEGERARTEN UND BELASTUNGEN . 382 5.9.8 TRAEGER GLEICHER BIEGESPANNUNG . 392 5.9.9 FORMAENDERUNG BEI BIEGUNG . 395 5.9.10 UEBUNGEN ZUR DURCHBIEGUNGSGLEICHUNG . 398 5.10 BEANSPRUCHUNG AUF KNICKUNG . 403 5.10.1 GRUNDBEGRIFFE . 403 5.10.2 ELASTISCHE KNICKUNG (EULERFALL) . 404 5.10.3 UNELASTISCHE KNICKUNG (TETMAJERFALL) . 407 5.10.4 ARBEITSPLAN FUER KNICKUNGSBERECHNUNGEN . 408 5.10.5 KNICKUNG IM STAHLBAU . 418 5.10.6 UEBUNG ZUR KNICKUNG . 423 5.11 ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG . 425 5.11.1 ZUG UND BIEGUNG . 425 5.11.2 DRUCK UND BIEGUNG . 426 5.11.3 UEBUNG ZUR ZUSAMMENGESETZTEN BEANSPRUCHUNG DURCH NORMALSPANNUNGEN . 427 5.11.4 BIEGUNG UND TORSION . 428 5.12 FESTIGKEIT, ZULAESSIGE SPANNUNG, SICHERHEIT . 439 5.12.1 FESTIGKEITSWERTE IM SPANNUNGS-DEHNUNGS-DIAGRAMM . 439 5.12.2 EINFLUESSE AUF DIE FESTIGKEIT DES BAUTEILS . 440 5.12.3 SPANNUNGSBEGRIFFE . 444 5.12.4 DAUERBRUCHSICHERHEIT . 446 5.12.5 UEBUNGEN ZUR DAUERFESTIGKEIT . 448 6 FLUIDMECHANIK . 451 6.1 STATIK DER FLUESSIGKEITEN (HYDROSTATIK) . 451 6.1.1 EIGENSCHAFTEN DER FLUESSIGKEITEN . 451 6.1.2 HYDROSTATISCHER DRUCK (FLUESSIGKEITSDRUCK, HYDRAULISCHE PRESSUNG) 452 INHALTSVERZEICHNIS XIII 6.1.3 DRUCKVERTEILUNG IN EINER FLUESSIGKEIT OHNE BERUECKSICHTIGUNG DER SCHWERKRAFT, DAS DRUCK-AUSBREITUNGSGESETZ . 452 6.1.4 UEBUNG ZUM DRUCK-AUSBREITUNGSGESETZ . 453 6.1.5 DRUCKVERTEILUNG IN EINER FLUESSIGKEIT UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER SCHWERKRAFT . 457 6.1.6 KOMMUNIZIERENDE ROEHREN . 459 6.1.7 BODENKRAFT . 459 6.1.8 SEITENKRAFT . 460 6.1.9 AUFTRIEBSKRAFT . 462 6.1.10 SCHWIMMEN . 463 6.1.11 GLEICHGEWICHTSLAGEN SCHWIMMENDER KOERPER . 464 6.1.12 STABILITAET EINES SCHIFFES . 465 6.2 DYNAMIK DER FLUIDE (HYDRODYNAMIK, STROEMUNGSMECHANIK) . 467 6.2.1 UEBUNGEN ZU DEN GRUNDBEGRIFFEN DER HYDRODYNAMIK . 467 6.2.2 ERHALTUNGSSAETZE DER STROEMUNG . 469 6.2.3 UEBUNGEN ZU DER STROEMUNG IN ROHRLEITUNGEN . 481 ALLGEMEINE TABELLEN . 487 SACHWORTVERZEICHNIS . 491
adam_txt	VII INHALTSVERZEICHNIS ARBEITSPLAENE . XV VERSTAENDNISUEBUNGEN . XVII UEBUNGEN . XIX TABELLENVERZEICHNIS . XXI 1 STATIK IN DER EBENE . 1 1.1 GRUNDLAGEN . 2 1.1.1 AUFGABEN DER STATIK . 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 KOERPERS . 6 1.1.5 GLEICHGEWICHT DES KOERPERS IN DER EBENE (GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN) . 6 1.1.6 PARALLELOGRAMMSATZ FUER KRAEFTE . 8 1.1.7 FREIMACHEN DER BAUTEILE . 11 1.1.8 UEBUNGEN ZUM FREIMACHEN . 18 1.2 GRUNDAUFGABEN DER STATIK . 21 1.2.1 ZENTRALES UND ALLGEMEINES KRAEFTESYSTEM . 21 1.2.2 HAUPTAUFGABEN . 21 1.2.3 LOESUNGSMETHODEN . 22 1.2.4 GRUNDAUFGABEN DER STATIK IM ZENTRALEN EBENEN KRAEFTESYSTEM . 22 1.2.5 GRUNDAUFGABEN DER STATIK IM ALLGEMEINEN EBENEN KRAEFTESYSTEM . . . 42 1.2.6 SYSTEMANALYTISCHES LOESUNGSVERFAHREN ZUR STUETZKRAFTBERECHNUNG . . 60 1.2.7 STUETZKRAFTERMITTLUNG IM RAEUMLICHEN KRAEFTESYSTEM (GETRIEBEWELLE) . . 71 1.3 STATIK DER EBENEN FACHWERKE . 76 1.3.1 GESTALTUNG VON FACHWERKTRAEGERN . 76 1.3.2 GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN AM STATISCH BESTIMMTEN FACHWERKTRAEGER . 77 1.3.3 ERMITTLUNG DER STABKRAEFTE IM FACHWERKTRAEGER . 78 2 SCHWERPUNKT . 83 2.1 SCHWERLINIE, SCHWEREBENE UND SCHWERPUNKT . 83 2.2 FLAECHENSCHWERPUNKT . 84 2.2.1 FLAECHEN HABEN EINEN SCHWERPUNKT . 84 2.2.2 SCHWERPUNKTE AUSGEWAEHLTER FLAECHEN . 85 2.2.3 SCHWERPUNKTE ZUSAMMENGESETZTER FLAECHEN . 86 2.3 LINIENSCHWERPUNKT . 90 2.3.1 LINIEN HABEN EINEN SCHWERPUNKT . 90 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.3.2 SCHWERPUNKTE AUSGEWAEHLTER LINIEN . 90 2.3.3 SCHWERPUNKTE ZUSAMMENGESETZTER LINIEN (LINIENZUEGE) . 91 2.4 GULDIN ' SCHE REGELN . 93 2.4.1 VOLUMENBERECHNUNG . 93 2.4.2 OBERFLAECHENBERECHNUNG . 93 2.4.3 UEBUNGEN ZU DEN GULDIN ' SCHEN REGELN . 94 2.5 GLEICHGEWICHTSLAGEN UND STANDSICHERHEIT . 94 2.5.1 GLEICHGEWICHTSLAGEN . 94 2.5.2 STANDSICHERHEIT . 95 3 REIBUNG . 97 3.1 GRUNDERKENNTNISSE UEBER DIE REIBUNG . 98 3.2 GLEITREIBUNG UND HAFTREIBUNG . 99 3.2.1 REIBUNGSWINKEL, REIBUNGSZAHL UND REIBUNGSKRAFT . 99 3.2.2 ERMITTLUNG DER REIBUNGSZAHLEN . 101 3.2.3 REIBUNGSKEGEL . 102 3.2.4 UEBUNGEN ZUR LOESUNG VON REIBUNGSAUFGABEN . 103 3.3 REIBUNG AUF DER SCHIEFEN EBENE . 108 3.3.1 VERSCHIEBEN DES KOERPERS NACH OBEN (1. GRUNDFALL) . 108 3.3.2 HALTEN DES KOERPERS AUF DER SCHIEFEN EBENE (2. GRUNDFALL) . 113 3.3.3 VERSCHIEBEN DES KOERPERS NACH UNTEN (3. GRUNDFALL) . 118 3.3.4 UEBUNGEN ZUR REIBUNG AUF DER SCHIEFEN EBENE . 123 3.4 REIBUNG AN MASCHINENTEILEN . 127 3.4.1 PRISMENFUEHRUNG UND KEILNUT . 127 3.4.2 ZYLINDERFUEHRUNG . 129 3.4.3 LAGER . 131 3.4.4 SCHRAUBE UND SCHRAUBGETRIEBE . 133 3.4.5 SEILREIBUNG . 143 3.4.6 BREMSEN . 147 3.4.7 ROLLWIDERSTAND (ROLLREIBUNG) . 153 3.4.8 FAHRWIDERSTAND . 153 3.4.9 UEBUNGEN ZUM ROLLWIDERSTAND UND FAHRWIDERSTAND . 154 3.4.10 ROLLE UND ROLLENZUG . 157 4 DYNAMIK . 163 4.1 ALLGEMEINE BEWEGUNGSLEHRE . 164 4.1.1 GROESSEN UND GESCHWINDIGKEIT-ZEIT-DIAGRAMM (V, T-DIAGRAMM), ORDNUNG DER BEWEGUNGEN . 164 4.1.2 UEBUNGEN ZU DEM V, /-DIAGRAMM . 166 4.1.3 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHFOERMIGEN BEWEGUNG, GESCHWINDIGKEITSBEGRIFF . 168 4.1.4 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN (VERZOEGERTEN) BEWEGUNG, BESCHLEUNIGUNGSBEGRIFF . 170 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.1.5 ARBEITSPLAN ZUR GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN ODER VERZOEGERTEN BEWEGUNG . 173 4.1.6 FREIER FALL UND LUFTWIDERSTAND . 178 4.1.7 UEBUNGEN ZUR GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN UND VERZOEGERTEN BEWEGUNG . 181 4.1.8 ZUSAMMENGESETZTE BEWEGUNGEN . 186 4.1.9 UEBUNGEN ZUR ZUSAMMENGESETZTEN BEWEGUNG . 187 4.2 GLEICHFOERMIGE DREHBEWEGUNG (KREISBEWEGUNG) . 197 4.2.1 DREHZAHL (UMDREHUNGSFREQUENZ) . 197 4.2.2 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 198 4.2.3 RICHTUNG DER UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 198 4.2.4 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT UND DREHZAHL . 199 4.2.5 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT UND MITTELPUNKTSGESCHWINDIGKEIT . 200 4.2.6 WINKELGESCHWINDIGKEIT . 200 4.2.7 WINKELGESCHWINDIGKEIT UND UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 201 4.2.8 BAUGROESSEN UND GROESSEN DER BEWEGUNG IN GETRIEBEN . 202 4.2.9 UEBERSETZUNG (UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS) . 203 4.3 GESETZE UND DIAGRAMME DER GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTEN (VERZOEGERTEN) DREHBEWEGUNG . 204 4.3.1 GEGENUEBERSTELLUNG DER ALLGEMEINEN GROESSEN MIT DEN ENTSPRECHENDEN KREISGROESSEN . 204 4.3.2 WINKELBESCHLEUNIGUNG . 205 4.3.3 DREHWINKEL IM A , /-DIAGRAMM . 205 4.3.4 TANGENTIALBESCHLEUNIGUNG . 206 4.3.5 ARBEITSPLAN ZUR KREISBEWEGUNG . 206 4.4 DYNAMIK DER GERADLINIGEN BEWEGUNG (TRANSLATION) . 210 4.4.1 TRAEGHEITSGESETZ (BEHARRUNGSGESETZ), 1. NEWTON ' SCHES AXIOM . 210 4.4.2 MASSE, GEWICHTSKRAFT UND DICHTE . 211 4.4.3 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ, 2. NEWTON ' SCHES AXIOM . 213 4.4.4 GESETZLICHE UND INTERNATIONALE EINHEIT DER KRAFT . 215 4.4.5 UEBUNGEN ZUM DYNAMISCHEN GRUNDGESETZ . 215 4.4.6 PRINZIP VON D ' ALEMBERT . 217 4.4.7 ARBEITSPLAN ZUM PRINZIP VON D ' ALEMBERT . 219 4.4.8 UEBUNGEN ZUM PRINZIP VON D ' ALEMBERT . 219 4.4.9 IMPULS (BEWEGUNGSGROESSE) UND IMPULSERHALTUNGSSATZ . 226 4.5 ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD BEI GERADLINIGER BEWEGUNG . 227 4.5.1 ARBEIT EINER KONSTANTEN KRAFT . 227 4.5.2 ZEICHNERISCHE DARSTELLUNG DER ARBEIT . 228 4.5.3 FEDERARBEIT (FORMAENDERUNGSARBEIT) ALS ARBEIT EINER VERAENDERLICHEN KRAFT . 229 4.5.4 UEBUNGEN ZU DER GROESSE ARBEIT . 230 4.5.5 MECHANISCHE LEISTUNG . 233 4.5.6 WIRKUNGSGRAD . 235 4.5.7 UEBUNGEN ZU DEN GROESSEN LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD . 236 X INHALTSVERZEICHNIS 4.6 ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD BEI DREHBEWEGUNG (KREISBEWEGUNG) . . . 237 4.6.1 GEGENUEBERSTELLUNG DER ALLGEMEINEN GROESSEN MIT DEN ENTSPRECHENDEN KREISGROESSEN . 237 4.6.2 DREHARBEIT (ROTATIONSARBEIT) . 238 4.6.3 DREHLEISTUNG (ROTATIONSLEISTUNG) . 239 4.6.4 ZAHLENWERTGLEICHUNG FUER DIE DREHLEISTUNG . 240 4.6.5 WIRKUNGSGRAD, DREHMOMENT UND UEBERSETZUNG . 240 4.6.6 UEBUNGEN ZU ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD UND UEBERSETZUNG BEI DREHBEWEGUNG . 240 4.7 ENERGIE . 245 4.7.1 ENERGIE - BEGRIFFSBESTIMMUNG UND EINHEIT . 245 4.7.2 POTENZIELLE ENERGIE UND HUBARBEIT . 246 4.7.3 KINETISCHE ENERGIE UND BESCHLEUNIGUNGSARBEIT . 247 4.7.4 SPANNUNGSENERGIE UND FORMAENDERUNGSARBEIT . 247 4.7.5 ENERGIEERHALTUNGSSATZ . 248 4.7.6 UEBUNGEN ZUM ENERGIEERHALTUNGSSATZ . 249 4.8 GERADER ZENTRISCHER STOSS . 251 4.8.1 STOSSBEGRIFF, KRAEFTE UND GESCHWINDIGKEITEN BEIM STOSS . 251 4.8.2 MERKMALE DES GERADEN ZENTRISCHEN STOSSES . 251 4.8.3 ELASTISCHER STOSS . 252 4.8.4 UNELASTISCHER STOSS . 254 4.8.5 WIRKLICHER STOSS . 256 4.8.6 UEBUNGEN ZUM GERADEN ZENTRISCHEN STOSS . 257 4.9 DYNAMIK DER DREHBEWEGUNG (ROTATION) . 259 4.9.1 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ FUER DIE DREHBEWEGUNG . 259 4.9.2 TRAEGHEITSMOMENT UND TRAEGHEITSRADIUS . 260 4.9.3 UEBUNG ZUM DYNAMISCHEN GRUNDGESETZ FUER DIE DREHUNG . 267 4.9.4 DREHIMPULS (DRALL) UND IMPULSERHALTUNGSSATZ FUER DIE DREHUNG . . 267 4.9.5 KINETISCHE ENERGIE (ROTATIONSENERGIE) . 268 4.9.6 ENERGIEERHALTUNGSSATZ FUER DREHUNG . 269 4.9.7 FLIEHKRAFT . 270 4.9.8 GEGENUEBERSTELLUNG DER TRANSLATORISCHEN UND ROTATORISCHEN GROESSEN 273 4.10 MECHANISCHE SCHWINGUNGEN . 274 4.10.1 BEGRIFF . 274 4.10.2 ORDNUNGSBEGRIFFE . 274 4.10.3 HARMONISCHE SCHWINGUNG . 274 4.10.4 SCHRAUBENFEDERPENDEL . 279 4.10.5 TORSIONSFEDERPENDEL . 282 4.10.6 SCHWEREPENDEL (FADENPENDEL) . 284 4.10.7 SCHWINGUNG EINER FLUESSIGKEITSSAEULE . 285 INHALTSVERZEICHNIS XI 4.10.8 ANALOGIEBETRACHTUNG ZUM SCHRAUBENFEDERPENDEL, TORSIONSFEDERPENDEL, SCHWEREPENDEL UND ZUR SCHWINGENDEN FLUESSIGKEITSSAEULE . 286 4.10.9 DAEMPFUNG, ENERGIEZUFUHR, ERZWUNGENE SCHWINGUNG, RESONANZ . . 286 5 FESTIGKEITSLEHRE . 291 5.1 GRUNDBEGRIFFE . 293 5.1.1 AUFGABEN DER FESTIGKEITSLEHRE . 293 5.1.2 SCHNITTVERFAHREN . 294 5.1.3 SPANNUNG UND BEANSPRUCHUNG . 295 5.1.4 NORMALSPANNUNG UND SCHUBSPANNUNG . 296 5.1.5 GRUNDBEANSPRUCHUNGSARTEN . 297 5.1.6 ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG . 299 5.1.7 BESTIMMUNG DES INNEREN EBENEN KRAEFTESYSTEMS UND DER BEANSPRUCHUNGSARTEN . 300 5.2 BEANSPRUCHUNG AUF ZUG . 307 5.2.1 SPANNUNG . 307 5.2.2 GEFAEHRDETER QUERSCHNITT IN ZUGBEANSPRUCHTEN BAUTEILEN . 307 5.2.3 ELASTISCHE FORMAENDERUNG (HOOKE ' SCHES GESETZ) . 309 5.2.4 REISSLAENGE . 313 5.3 BEANSPRUCHUNG AUF DRUCK . 314 5.4 UEBUNGEN ZUR ZUG-UND DRUCKBEANSPRUCHUNG . 315 5.5 FLAECHENPRESSUNG . 317 5.5.1 BEGRIFF UND HAUPTGLEICHUNG . 317 5.5.2 FLAECHENPRESSUNG AN GENEIGTEN FLAECHEN . 318 5.5.3 FLAECHENPRESSUNG IM GEWINDE . 319 5.5.4 FLAECHENPRESSUNG IN GLEITLAGERN, NIET UND BOLZENVERBINDUNGEN . . 320 5.5.5 FLAECHENPRESSUNG AN GEWOELBTEN FLAECHEN (HERTZ ' SCHE GLEICHUNGEN) 321 5.5.6 UEBUNGEN ZUR FLAECHENPRESSUNG . 324 5.6 BEANSPRUCHUNG AUF ABSCHEREN . 326 5.6.1 SPANNUNG . 326 5.6.2 HOOKE ' SCHES GESETZ FUER SCHUBBEANSPRUCHUNG . 327 5.7 FLAECHENMOMENTE 2. GRADES UND WIDERSTANDSMOMENTE . 344 5.7.1 GLEICHMAESSIGE UND LINEARE SPANNUNGSVERTEILUNG (GEGENUEBERSTELLUNG) . 344 5.7.2 DEFINITION DER FLAECHENMOMENTE 2. GRADES . 345 5.7.3 HERLEITUNGSUEBUNG . 347 5.7.4 UEBUNGEN ZU FLAECHEN UND WIDERSTANDSMOMENTEN EINFACHER QUERSCHNITTE . 348 5.7.5 AXIALE FLAECHENMOMENTE 2. GRADES SYMMETRISCHER QUERSCHNITTE . . 356 5.7.6 AXIALE FLAECHENMOMENTE 2. GRADES EINFACH SYMMETRISCHER/ UNSYMMETRISCHER QUERSCHNITTE (STEINER ' SCHER VERSCHIEBESATZ) . . . 357 5.7.7 UEBUNGEN ZU FLAECHEN UND WIDERSTANDSMOMENTEN ZUSAMMENGESETZTER QUERSCHNITTE . 360 XII INHALTSVERZEICHNIS 5.8 BEANSPRUCHUNG AUF TORSION . 365 5.8.1 SPANNUNGSVERTEILUNG . 365 5.8.2 HERLEITUNG DER TORSIONS-HAUPTGLEICHUNG . 366 5.8.3 FORMAENDERUNG BEI TORSION . 368 5.8.4 FORMAENDERUNGSARBEIT . 369 5.9 BEANSPRUCHUNG AUF BIEGUNG . 377 5.9.1 SPANNUNGSARTEN UND INNERES KRAEFTESYSTEM BEI BIEGETRAEGERN . . . . 377 5.9.2 BESTIMMUNG DER BIEGEMOMENTE UND QUERKRAEFTE AN BELIEBIGEN TRAEGERSTELLEN (ARBEITSPLAN) . 378 5.9.3 SPANNUNGSVERTEILUNG IM TRAEGERQUERSCHNITT BEI BIEGUNG . 378 5.9.4 HERLEITUNG DER BIEGE-HAUPTGLEICHUNG . 379 5.9.5 SPANNUNGSVERTEILUNG IM EINFACH SYMMETRISCHEN QUERSCHNITT . 381 5.9.6 GUELTIGKEITSBEDINGUNGEN FUER DIE BIEGE-HAUPTGLEICHUNG . 381 5.9.7 UEBUNGEN ZUR BERECHNUNG DES BIEGEMOMENTEN UND QUERKRAFTVERLAUFS BEI DEN WICHTIGSTEN TRAEGERARTEN UND BELASTUNGEN . 382 5.9.8 TRAEGER GLEICHER BIEGESPANNUNG . 392 5.9.9 FORMAENDERUNG BEI BIEGUNG . 395 5.9.10 UEBUNGEN ZUR DURCHBIEGUNGSGLEICHUNG . 398 5.10 BEANSPRUCHUNG AUF KNICKUNG . 403 5.10.1 GRUNDBEGRIFFE . 403 5.10.2 ELASTISCHE KNICKUNG (EULERFALL) . 404 5.10.3 UNELASTISCHE KNICKUNG (TETMAJERFALL) . 407 5.10.4 ARBEITSPLAN FUER KNICKUNGSBERECHNUNGEN . 408 5.10.5 KNICKUNG IM STAHLBAU . 418 5.10.6 UEBUNG ZUR KNICKUNG . 423 5.11 ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG . 425 5.11.1 ZUG UND BIEGUNG . 425 5.11.2 DRUCK UND BIEGUNG . 426 5.11.3 UEBUNG ZUR ZUSAMMENGESETZTEN BEANSPRUCHUNG DURCH NORMALSPANNUNGEN . 427 5.11.4 BIEGUNG UND TORSION . 428 5.12 FESTIGKEIT, ZULAESSIGE SPANNUNG, SICHERHEIT . 439 5.12.1 FESTIGKEITSWERTE IM SPANNUNGS-DEHNUNGS-DIAGRAMM . 439 5.12.2 EINFLUESSE AUF DIE FESTIGKEIT DES BAUTEILS . 440 5.12.3 SPANNUNGSBEGRIFFE . 444 5.12.4 DAUERBRUCHSICHERHEIT . 446 5.12.5 UEBUNGEN ZUR DAUERFESTIGKEIT . 448 6 FLUIDMECHANIK . 451 6.1 STATIK DER FLUESSIGKEITEN (HYDROSTATIK) . 451 6.1.1 EIGENSCHAFTEN DER FLUESSIGKEITEN . 451 6.1.2 HYDROSTATISCHER DRUCK (FLUESSIGKEITSDRUCK, HYDRAULISCHE PRESSUNG) 452 INHALTSVERZEICHNIS XIII 6.1.3 DRUCKVERTEILUNG IN EINER FLUESSIGKEIT OHNE BERUECKSICHTIGUNG DER SCHWERKRAFT, DAS DRUCK-AUSBREITUNGSGESETZ . 452 6.1.4 UEBUNG ZUM DRUCK-AUSBREITUNGSGESETZ . 453 6.1.5 DRUCKVERTEILUNG IN EINER FLUESSIGKEIT UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER SCHWERKRAFT . 457 6.1.6 KOMMUNIZIERENDE ROEHREN . 459 6.1.7 BODENKRAFT . 459 6.1.8 SEITENKRAFT . 460 6.1.9 AUFTRIEBSKRAFT . 462 6.1.10 SCHWIMMEN . 463 6.1.11 GLEICHGEWICHTSLAGEN SCHWIMMENDER KOERPER . 464 6.1.12 STABILITAET EINES SCHIFFES . 465 6.2 DYNAMIK DER FLUIDE (HYDRODYNAMIK, STROEMUNGSMECHANIK) . 467 6.2.1 UEBUNGEN ZU DEN GRUNDBEGRIFFEN DER HYDRODYNAMIK . 467 6.2.2 ERHALTUNGSSAETZE DER STROEMUNG . 469 6.2.3 UEBUNGEN ZU DER STROEMUNG IN ROHRLEITUNGEN . 481 ALLGEMEINE TABELLEN . 487 SACHWORTVERZEICHNIS . 491
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