Die Technische Dynamik, ein Teilgebiet der Technischen Mechanik, ist heute eine weit verzweigte Wissenschaft mit Anwendungen im Maschinen- und Fahrzeugbau, in der Raumfahrt und bis hinein in die Regelungstechnik. In diesem Lehrbuch werden die heute gebräuchlichen Berechnungsmethoden auf einer gemeinsamen Basis dargestellt. Zu diesem Zweck wird die analytische Mechanik herangezogen, wobei sich das d'Alembertsche Prinzip in der Lagrange'schen Fassung als besonders fruchtbar erweist. So lassen sich die Methoden der Mehrkörpersysteme, der Finiten Elemente und der kontinuierlichen Systeme in einheitlicher Weise behandeln. Dies vermittelt den Studierenden ein tieferes Verständnis und versetzt den Ingenieur in der Praxis in die Lage, Berechnungsergebnisse besser beurteilen zu können. Für die 2. Auflage flossen zahlreiche Anregungen und Erfahrungen aus dem Lehrbetrieb in die Neubearbeitung des Buches ein. So wird u.a. die Darstellung elastischer Mehrkörpersysteme vertieft und die Beschreibung mechanischer Systeme in Deskriptorform durch differential-algebraische Gleichungen neu hinzugenommen.

Technische Dynamik - Modellbildung, Berechnungsmethoden und Analytik

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. Werner Schiehlen (em.) lehrte am Lehrstuhl für Mechanik am Instituts B für Mechanik an der Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. Peter Eberhard ist Professor für Technische Mechanik und Direktor des Instituts B für Mechanik an der Universität Stuttgart

Inhalt
1 Einleitung.- 1.1 Aufgaben der Technischen Dynamik.- 1.2 Beiträge der analytischen Mechanik.- 1.3 Modellbildung mechanischer Systeme.- 2 Kinematische Grundlagen.- 2.1 Freie Systeme.- 2.2 Holonome Systeme.- 2.3 Nichtholonome Systeme.- 2.4 Relativbewegung des Koordinatensystems.- 2.5 Linearisierung der Kinematik.- 3 Kinetische Grundlagen.- 3.1 Kinetik des Punktes.- 3.2 Kinetik des starren Körpers.- 3.3 Kinetik des Kontinuums.- 4 Prinzipe der Mechanik.- 4.1 Prinzip der virtuellen Arbeit.- 4.2 Prinzipe von d'Alembert, Jourdain und Gauß.- 4.3 Prinzip der minimalen potentiellen Energie.- 4.4 Hamiltonsches Prinzip.- 4.5 Lagrangesche Gleichungen erster Art.- 4.6 Lagrangesche Gleichungen zweiter Art.- 5 Mehrkörpersysteme.- 5.1 Lokale Bewegungsgleichungen.- 5.2 Newton-Eulersche Gleichungen.- 5.3 Bewegungsgleichungen idealer Systeme.- 5.4 Reaktionsgleichungen idealer Systeme.- 5.5 Bewegungs- und Reaktionsgleichungen nichtidealer Systeme.- 5.6 Kreiselgleichungen von Satelüten.- 5.7 Formalismen für Mehrkörpersysteme.- 6 Finite-Elemente-Systeme.- 6.1 Lokale Bewegungsgleichungen.- 6.2 Globale Bewegungsgleichungen.- 6.3 Balkensysteme.- 6.4 Festigkeitsberechnung.- 7 Kontinuierliche Systeme.- 7.1 Lokale Bewegungsgleichungen.- 7.2 Eigenfunktionen von Stäben.- 7.3 Globale Bewegungsgleichungen.- 8 Zustandsgieichungen mechanischer Systeme.- 8.1 Nichtlineare Zustandsgieichungen.- 8.2 Lineare Zustandsgieichungen.- 8.3 Transformation linearer Gleichungen.- 8.4 Normalformen.- 9 Numerische Verfahren.- 9.1 Integration nichtlinearer Differentialgleichungen.- 9.2 Lineare Algebra zeitinvarianter Systeme.- 9.3 Vergleich der mechanischen Modelle.- A Anhang: Mathematische Hilfsmittel.- A.1 Darstellung von Funktionen.- A.2 Matrizenalgebra.- A.3 Matrizenanalysis.- A.4 Liste wichtigerFormelzeichen.- Stichwortverzeichnis.