Das vorliegende Buch behandelt die Berechnung von Tragwerken unter dynamischen Lasten. Dabei wird auf der einen Seite großes Gewicht auf die Herausarbeitung der physikalischen Zusammenhänge und der Querverbindungen bei den verschiedenen Aufgaben der Tragwerksdynamik gelegt. Auf der anderen Seite wird bewußt der Standpunkt der numerischen Berechnung diskretisierter Tragwerke eingenommen. Durch diese im ganzen Text verfolgte Darstellung der physikalischen und der numerischen Seite soll der Leser mit dem Rüstzeug versehen werden, auch umfangreiche numerische Rechnungen sinnvoll durchführen und kontrollieren zu können. Nach der Besprechung der Grundlagen werden die verschiedenen Probleme der Tragwerksdynamik anhand des Einmassenschwingers behandelt. Darauf aufbauend wird ausgehend von einem diskretisierten Kontinuum die Bewegungsgleichung hergeleitet. Für das Eigenwertproblem, die Frequenzgangberechnung und die erzwungenen Schwingungen werden die wichtigsten Computermethoden angegeben und beurteilt. Weiterhin werden stochastische Lasten und nichtlineare dynamische Probleme behandelt. Praktisch alle Verfahren sind so dargestellt, daß sie sich zum Einsatz in den verschiedensten Anwendungsgebieten wie Bauwesen, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Offshore-Technik etc. eignen. Das Buch richtet sich einmal an Ingenieure in Praxis und Forschung, welche ihre Kenntnisse auf dem Gebiet der Tragwerksdynamik erweitern oder vertiefen wollen. Zum anderen richtet es sich an Studenten der oberen Semester, vor allem der Fachrichtung Bau und Maschinenbau, als begleitender Text zu entsprechenden Lehrveranstaltungen.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Grundlagen.- 2.1 Prinzipien der Dynamik.- 2.2 Energieausdrücke.- 2.3 Die Lagrangeschen Gleichungen und das Prinzip von Hamilton.- 3. Problemstellungen der Tragwerksdynamik.- 3.1 Eigenschwingungen.- 3.2 Stationäre Bewegung.- 3.3 Erzwungene Schwingungen.- 3.4 Dämpfung.- 4. Systeme mit mehreren Freiheitsgraden.- 4.1 Diskretisierung des Kontinuums.- 4.2 Methode der finiten Elemente.- 4.3 Bewegungsgleichungen.- 5. Das Eigenwertproblem.- 5.1 Eigenschwingungen ideal-elastischer Tragwerke.- 5.2 Eigenwertmethoden.- 5.3 Normalkoordinaten.- 5.4 Komplexe Eigenwertprobleme.- 6. Erzwungene Schwingungen.- 6.1 Bewegung unter zeitabhängigen Lasten.- 6.2 Frequenzgang.- 6.3 Integration der Bewegimgsgleichung.- 6.4 Erdbeben.- 7. Stochastische Lasten.- 7.1 Zufallsvariable und Wahrscheinlichkeit.- 7.2 Mehrere stochastische Variable.- 7.3 Zufallsprozesse.- 7.4 Tragwerksantwort unter stationärer Anregung.- 8. Nichtlineare Probleme.- 8.1 Endliche Verzerrungen.- 8.2 Totale und nachgeführte Lagrangesche Formulierung.- 8.3 Nichtlineares Material.- 8.4 Inkrementale Bewegungsgleichungen.- Anhang: Dreieckszerlegung.- Literaturhinweise.