Maschinendynamik ist die Lehre der Schwingungen von Maschinen. Ihre Bedeu tung hat im Lauf der Entwicklung des Maschinenbaus aus verschiedenen Grunden standig zugenommen. Die Maschinen sollen mit geringem Materialaufwand viel leisten, sie sollen sicher genug funktionieren, ihre Sicherheit solI aber auch nicht unvernunftig groB sein und ihre Lebensdauer soIl lang sein. Um aIle diese Forde rungen erfiillen zu k6nnen, sind unter anderem gute Kenntnisse der dynamischen Vorgange erforderlich. Die Kenntnisse wurden besonders in den letzten Jahren durch zahlreiche Ver6ffentIichungen vermehrt. Die groBe Zahl dieser Ver6ffent lichungen und deren verschiedenartige Darstellung machen es jedoch oft selbst dem Fachmann schwer, das Wesentliche zu erkennen und praktisch zu verwerten. Mit dem vorliegenden Buch m6chte ich hierzu eine Hilfe geben. Das Buch ist in erster Linie fUr den Praktiker bzw. dessen Ausbildung ge schrieben. Dabei wurde vorausgesetzt, daB er Kenntnisse in Technischer Mechanik und Mathematik hat, wie sie an einer Technischen Hochschule vermittelt werden. Wahrend der Praktiker fruher alles selbst rechnen und die Rechenmethoden bis ins einzelne kennen muBte, hat sich seine Tatigkeit mit der Verfugbarkeit von leistungsfahigen Computern und von Rechenprogrammen entscheidend geandert.

Klappentext

Maschinendynamik ist die Lehre der Schwingungen von Maschinen. Ihre Bedeu­ tung hat im Lauf der Entwicklung des Maschinenbaus aus verschiedenen Grunden standig zugenommen. Die Maschinen sollen mit geringem Materialaufwand viel leisten, sie sollen sicher genug funktionieren, ihre Sicherheit solI aber auch nicht unvernunftig groB sein und ihre Lebensdauer soIl lang sein. Um aIle diese Forde­ rungen erfiillen zu k6nnen, sind unter anderem gute Kenntnisse der dynamischen Vorgange erforderlich. Die Kenntnisse wurden besonders in den letzten Jahren durch zahlreiche Ver6ffentIichungen vermehrt. Die groBe Zahl dieser Ver6ffent­ lichungen und deren verschiedenartige Darstellung machen es jedoch oft selbst dem Fachmann schwer, das Wesentliche zu erkennen und praktisch zu verwerten. Mit dem vorliegenden Buch m6chte ich hierzu eine Hilfe geben. Das Buch ist in erster Linie fUr den Praktiker bzw. dessen Ausbildung ge­ schrieben. Dabei wurde vorausgesetzt, daB er Kenntnisse in Technischer Mechanik und Mathematik hat, wie sie an einer Technischen Hochschule vermittelt werden. Wahrend der Praktiker fruher alles selbst rechnen und die Rechenmethoden bis ins einzelne kennen muBte, hat sich seine Tatigkeit mit der Verfugbarkeit von leistungsfahigen Computern und von Rechenprogrammen entscheidend geandert.

Inhalt
1 Einleitung.- 2 Kinematik.- 2.1 Sinusschwingung.- 2.2 Summe zweier Sinusschwingungen.- 2.3 Sinusverwandte Schwingungen.- 2.4 Allgemeine periodische Schwingung.- 2.5 Ebene Bewegung.- 3 Elemente von Rechenmodellen.- 3.1 Zugstab.- 3.2 Torsionsstab.- 3.3 Balken.- 3.4 Schraubenfedern.- 3.5 Gummifedern..- 4 Dämpfung.- 4.1 Grundbegriffe.- 4.2 Dämpfungsmodelle.- 4.3 Werkstoffdämpfung.- 4.4 Dämpfung von Stäben und Balken.- 5 Massengeometrie.- 5.1 Massenmittelpunkt, Schwerpunkt.- 5.2 Massenmomente.- 5.3 Trägheitsellipsoid, Hauptachsen.- 5.4 Beispiel.- 6 Grundgesetze der Kinetik.- 6.1 Impulssatz, Schwerpunktsatz.- 6.2 Der Drall.- 6.3 Drallsatz, Momentensatz.- 6.4 Das Prinzip von d'Alembert.- 7 Schwinger mit einem Freiheitsgrad.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Bewegungsgleichung.- 7.3 Eigenschwingung.- 7.4 Harmonische Erregung.- 7.5 Transiente Erregung.- 7.6 Beliebige Erregung.- 8 Statik von Strukturen.- 8.1 Verschiebungseinflußzahlen.- 8.2 Krafteinflußzahlen.- 8.3 Kraftgrößenverfahren.- 8.4 Koordinatenreduktion.- 8.5 Übertragungsverfahren.- 8.6 Unsymmetrische Steifigkeitsmatrix.- 9 Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden.- 9.1 Bewegungsgleichung.- 9.2 Eigenschwingungen.- 9.3 Harmonische Erregung.- 9.4 Sonstige Erregung.- 9.5 Fußpunkterregung.- 9.6 Ergebnisse.- 10 Strukturdynamik.- 10.1 Methode der finiten Elemente.- 10.2 Modale Berechnung.- 10.3 Dynamische Nachgiebigkeit.- 10.4 Bimodale Berechnung.- 10.5 Symmetrische Strukturen.- 10.6 Reduktion von Freiheitsgraden.- 10.7 Substrukturtechnik.- 10.8 Rayleigh-Quotient.- 10.9 Schwingungen von Turbogruppen.- 11 Eindimensionale Eontinua.- 11.1 Bewegungsgleichungen.- 11.2 Eigenschwingungen der Saite und des Stabes.- 11.3 Eigenschwingungen des Balkens.- 11.4 Orthogonalität der Eigenfunktionen.- 11.5 Erzwungene Schwingungen.- 12Zufallsschwingungen.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Deterministische Schwingungen.- 12.3 Statistische Größen einer Zeitfunktion.- 12.4 Spezielle Verteilungen.- 12.5 Zufallsprozeß.- 12.6 Spektrale Leistungsdichte.- 12.7 Autokorrelation.- 12.8 Zufallsschwingungen eines linear elastischen Systems.- A 1 Häufig gebrauchte Formeln.- A 2 Fourier-Analysis.- A 2.1 Fourier-Reihe.- A 2.2 Komplexe Fourier-Reihe.- A 2.3 Fourier-Integral, Fourier-Transformation.- A 2.4 Diskrete Fourier-Reihe.- A 2.5 Schnelle Fourier-Transformation.- A 3 Hauptachsentransformation.- A 4 Verschiebungseinflußzahlen.- A 5 Koordinaten.- A 6 Eigenschwingungen des Balkens.- A 7 Umwandlung in die spezielle Eigenwertaufgabe.- A 8 Das Programm MADYN.