Prüfungstraining Technische Mechanik

Mit „Prüfungstraining Technische Mechanik“ von Stefan Hartmann braucht man vor Klausuren und Prüfungen nicht mehr zu zittern. Mehr als 250 Aufgaben mit ausführlich durchgerechneten Lösungen aus allen Themengebieten der Technischen Mechanik – Statik, Elastostatik, Kinematik und Dynamik – helfen beim Verstehen und Vertiefen der Lerninhalte. Unerlässlich für Studierende in Ingenieurstudiengängen wie Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Bauwesen: Insbesondere zusammen mit dem Lehrbuch „Technische Mechanik“ legt das Prüfungstraining die Grundlagen fürs weiterführende Studium.

Table of Contents:
Teil I Statik starrer Körper 1 1 Einführung in die Vektorrechnung 5 1.1 Beispiele zur Vektorrechnung 8 1.2 Aufgaben zur Vektorrechnung 16 1.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 1.2 20 2 Kraftsysteme 23 2.1 Beispiele zu Kraftsystemen 25 2.2 Aufgaben zu Kraftsystemen 32 2.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 2.2 37 3 Schwerpunktsberechnungen 39 3.1 Beispiele zur Schwerpunktsberechnung 45 3.1.1 Linienschwerpunkt 45 3.1.2 Flächenschwerpunkt 46 3.1.3 Volumenschwerpunkt 49 3.2 Aufgaben zur Schwerpunktsberechnung 51 3.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 3.2 55 4 Strukturelemente 57 4.1 Beispiele zur Lager- und Schnittgrößenberechnung 57 4.1.1 Berechnung der statischen Bestimmtheit 58 4.1.2 Berechnung von Lagerreaktionen 61 4.1.3 Berechnung statisch bestimmter Fachwerke 66 4.1.4 Schnittgrößen in Balkenstrukturen 68 4.1.5 Seil- und Bogenberechnung 80 4.2 Aufgaben zur Lager- und Schnittgrößenberechnung 89 4.2.1 Statische Bestimmtheit 89 4.2.2 Freischneiden und Berechnung von Lagerreaktionen 90 4.2.3 Fachwerkberechnung 95 4.2.4 Schnittgrößenberechnung 97 4.2.5 Seil- und Bogenberechnung 99 4.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 4.2 100 5 Reibung 105 5.1 Beispiele zur Haft- und Seilreibung 106 5.1.1 Haftreibung 106 5.1.2 Seilreibung 110 5.2 Aufgaben zur Haft- und Seilreibung 111 5.2.1 Haftreibung 111 5.2.2 Seilreibung 113 5.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 5.2 114 Teil II Statik elastischer Körper 117 6 Eindimensionaler Spannungs- und Verzerrungszustand 121 6.1 Beispiele zu eindimensionalen, linear elastischen Festkörpern 121 6.1.1 Der Zug-Druckstab 121 6.1.2 Die Fachwerkberechnung 126 6.2 Aufgaben zum eindimensionalen, linear elastischen Festkörper 133 6.2.1 Zug-Druckstab 133 6.2.2 Fachwerkberechnung 135 6.3 Ergebnisse zu Abschnitt 6.2 137 7 Mehrdimensionale Spannungs- und Verzerrungszustände 141 7.1 Beispiele dreidimensionaler, isotroper Elastizität 141 7.1.1 Kinematik 141 7.1.2 Spannungsberechnung 152 7.1.3 Elastizität und Gleichgewicht 159 7.2 Aufgaben zum dreidimensionalen, linear elastischen Festkörper 166 7.2.1 Kinematik 166 7.2.2 Spannungszustand 167 7.2.3 Dreidimensionale Elastizität 169 7.3 Ergebnisse zu Abschnitt 7.2 171 8 Technische Balkentheorie 175 8.1 Beispiele zu Balkensystemen 175 8.1.1 Einfache Balkenberechnung 175 8.1.2 Flächenträgheitsmomente 187 8.1.3 Unstetige Lasten – Föppl-Symbolik 195 8.1.4 Normalspannungsberechnung bei Balken 201 8.1.5 Zweiachsige Biegung 203 8.1.6 Torsion 209 8.1.7 Biegung mit Querkraft 218 8.1.8 Knicken von Stäben 233 8.1.9 Balken auf nachgiebigen Untergrund 237 8.2 Aufgaben zur Balkenberechnung 240 8.2.1 Einfache Biegeprobleme 240 8.2.2 Flächenträgheitsmomente 242 8.2.3 Normalspannungsberechnung bei Balken 245 8.2.4 Föppl-Symbolik 247 8.2.5 Zweiachsige Biegung 250 8.2.6 Torsion 252 8.2.7 Biegung mit Querkraft 256 8.2.8 Knicken von Stäben 258 8.2.9 Balken auf nachgiebiger Unterlage 261 8.3 Ergebnisse zu Abschnitt 8.2 261 9 Energiemethoden der Elastostatik 271 9.1 Beispiele zu Energiemethoden 271 9.2 Aufgaben zu Energiemethoden 287 9.3 Ergebnisse zu Abschnitt 9.2 291 Teil III Dynamik starrer Körper 293 10 Kinematik von Punktmassen und starren Körpern 297 10.1 Beispiele zur Kinematik sich bewegender Körper 300 10.1.1 Punktbewegung 300 10.1.2 Starrkörperbewegung 309 10.1.3 Bewegte Bezugssysteme 324 10.2 Aufgaben zur Kinematik 334 10.2.1 Punktbewegung 334 10.2.2 Starrkörperbewegung 336 10.2.3 Relativbewegung 339 10.3 Ergebnisse zu Abschnitt 10.2 339 11 Bilanzgleichungen der Mechanik 343 11.1 Beispiele zur Anwendung des Impuls- und Drehimpulssatzes 343 11.1.1 Impulssatz bei Punktmassen 345 11.1.2 Berechnung von Massenträgheitsmomenten 353 11.1.3 Ebene Starrkörperbewegung 366 11.1.4 Bewegte Bezugssysteme 386 11.1.4.1Punktbewegung 386 11.1.4.2Mitbewegte Bezugssysteme bei starren Körpern 390 11.2 Aufgaben zum Impuls- und Drehimpulssatz 401 11.2.1 Impulssatz bei Punktmassen 401 11.2.2 Massenträgheitsmomente 404 11.2.3 Ebene Starrkörperbewegung 406 11.2.4 Bewegte Bezugssysteme 413 11.2.4.1Relativbewegung bei Punktmassen 413 11.2.4.2Mitbewegte Bezugssysteme bei starren Körpern 416 11.3 Ergebnisse zu Abschnitt 11.2 419 12 Bilanz der mechanischen Leistung/Energiesatz 429 12.1 Beispiele zu Energiebetrachtungen 429 12.1.1 Punktmassen 429 12.1.2 Starrkörper 432 12.2 Aufgaben zur Leistung und Energieerhaltung 438 12.2.1 Punktbewegung 438 12.2.2 Starrkörperbewegung 439 12.3 Ergebnisse zu Abschnitt 12.2 443 13 Stoßtheorie 447 13.1 Beispiele zur Stoßtheorie 449 13.2 Aufgaben zur Stoßtheorie 458 13.3 Ergebnisse zu Abschnitt 13.2 460 Literaturverzeichnis 463 Index 465

About the Author :
Stefan Hartmann ist Professor für Festkörpermechanik am Institut für Technische Mechanik der Technischen Universität Clausthal. Er ist aktiv in verschiedenen Organisationen wie der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik (GAMM), der International Union of Theoretical and Applied Mechanics (IUTAM) sowie der Braunschweigischen Wissenschaftlichen Gesellschaft (BWG), und Mitorganisator diverser Konferenzen und Workshops sowie Autor von mehr als 100 Veröffentlichungen in angesehenen nationalen und internationalen Fachzeitschriften sowie Büchern. Stefan Hartmann vertritt seit 25 Jahren äußerst engagiert die Technische Mechanik in der universitären Lehre. Schwerpunkte seiner Arbeit liegen in der experimentellen Mechanik, der computergestützten Modellierung von Materialeigenschaften (Elastizität, Viskoelastizität und Viskoplastizität) und der Weiterentwicklung der Finite-Elemente-Methode. Stefan Hartmann ist Professor für Festkörpermechanik am Institut für Technische Mechanik der Technischen Universität Clausthal. Er ist aktiv in verschiedenen Organisationen wie der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik (GAMM), insbesondere dem Deutschen Komitee für Mechanik (DEKOMECH) und Mitorganisator diverser Konferenzen und Workshops sowie Autor von mehr als 100 Veröffentlichungen in angesehenen nationalen und internationalen Fachzeitschriften sowie Büchern. Stefan Hartmann vertritt seit 30 Jahren äußerst engagiert die Technische Mechanik in der universitären Lehre. Schwerpunkte seiner Arbeit liegen in der experimentellen Mechanik, der computergestützten Modellierung von Materialeigenschaften (Elastizität, Viskoelastizität und Viskoplastizität) und der Weiterentwicklung der Finite-Elemente-Methode.