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Statik starrer Körper - Technische Mechanik für Versorgungs-, Energie- und Verfahrenstechnik
von: Roman Mair
Carl Hanser Fachbuchverlag, 2017
ISBN: 9783446453654 , 180 Seiten
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Preis: 21,99 EUR
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Statik starrer Körper - Technische Mechanik für Versorgungs-, Energie- und Verfahrenstechnik
Inhalt
8
1 Konstruktionselemente
13
1.1 Form und Beanspruchung
13
1.1.1 Kontinua
13
1.1.2 Flächentragwerke
14
1.1.3 Stabtragwerke
14
1.2 Nutzung und Material
14
2 Kräfte und Momente
15
2.1 Kraftbegriff
15
2.1.1 Volumenkräfte
16
2.1.2 Oberflächenkräfte
16
2.1.3 Linienkräfte
17
2.1.4 Einzelkräfte
18
2.1.5 Lastannahmen
19
2.2 Eigenschaften einer Einzelkraft
20
2.2.1 Die Wirkungslinie
20
2.2.2 Mathematische Beschreibung von Kräften
21
2.2.3 Das Drehmoment einer Kraft
23
2.2.4 Kräftepaar
26
2.3 Ersatzkräfte von Kräftesystemen
27
2.3.1 Ersatzkraft im zentralen Kräftesystem
27
2.3.2 Ersatzkraft in einem parallelen Kräftesystem bestehend aus zwei Kräften
28
2.3.3 Ersatzkraft in einem Kräftepaar
29
2.3.4 Ersatzkraft eines parallelen symmetrischen Kräftesystems
30
2.3.5 Ersatzkraft eines allgemeinen Parallelkräftesystems
31
2.3.6 Ersatzkraft eines allgemeinen Kräftesystems
34
2.3.7 Behandlung von einzelnen Drehmomenten in Kräftegruppen
36
2.4 Zerlegung von Kräften
37
2.4.1 Zerlegung einer Kraft in zwei Richtungen
37
2.4.2 Zerlegung einer Kraft in zwei parallele Kräfte
38
2.4.3 Zerlegung einer Kraft in drei nicht zentrale Richtungen
39
3 Gleichgewicht
40
3.1 Freiheitsgrade eines Körpers in der Ebene
40
3.2 Freiheitsgrade eines Körpers im Raum
41
3.3 Auflagerbedingungen in der Ebene
42
3.3.1 Bewegliche Lager
42
3.3.2 Kipplager und Gelenke
42
3.3.3 Führungen und Einspannungen
43
3.3.4 Zusammenfassung der zweidimensionalen Auflagerbedingungen
44
3.3.5 Halterungen im Rohrleitungsbau
45
3.3.6 Statische Bestimmtheit bei ebenen Tragwerken
46
3.4 Gleichgewichtsbedingung
48
3.5 Ermittlung der Auflagerreaktionen
50
3.5.1 Rechnerische Lösung am Einfeldbalken
50
3.5.2 Zeichnerische Lösung am Einfeldbalken
51
3.5.3 Rechnerische Lösung am Zweifeldbalken
52
3.6 Stabilität Starrer Körper
55
4 Schwerpunkt
57
4.1 Definition
57
4.1.1 Physikalischer Schwerpunkt
57
4.1.2 Geometrischer Schwerpunkt
57
4.2 Schwerpunkt von Punktmassen
58
4.2.1 Schwerpunkt von ebenen Punktmassen
58
4.2.2 Schwerpunkt von räumlichen Punktmassen
59
4.2.3 Schwerpunkt von mehreren Punktmassenhaufen
60
4.3 Schwerpunkte von Kurven und Kurvenzügen
61
4.3.1 Schwerpunkt einer krummen Kurve
61
4.3.2 Schwerpunkt von zusammengesetzten Kurvenzügen
66
4.4 Schwerpunkt einer Fläche
69
4.5 Schwerpunkt eines Körpers
74
4.6 Guldinsche Regeln
75
4.6.1 Berechnung der Mantelfläche von Rotationskörpern
75
4.6.2 Berechnung des Volumens von Rotationskörpern
76
5 Schnittkräfte
77
5.1 Vom Wesen der Schnittkräfte
77
5.2 Definition der Schnittkräfte
77
5.3 Schnittkräfte an Stäben und Balken
79
5.4 Schnittkraftverläufe am Druck- und Zugstab
85
5.4.1 Funktion der Normalkraftlinie
85
5.4.2 Lösungen für Standardfälle
86
5.5 Schnittkraftverlauf am geraden Biegebalken
93
5.5.1 Funktion der Querkraftlinie und der Momentenlinie
93
5.5.2 Lösungen für Standardfälle
97
6 Ebene Fachwerke
110
6.1 Bezeichnungen und Tragprinzip
110
6.2 Statische Bestimmtheit
111
6.2.1 Allgemeine statische Bestimmtheit
111
6.2.2 Äußere statische Bestimmtheit
111
6.2.3 Innere statische Bestimmtheit
112
6.3 Abbrechbare Fachwerke
113
6.4 Nicht abbrechbare Fachwerke
113
6.5 Nullstäbe
114
6.6 Berechnung nach dem Knotenpunktverfahren
115
6.7 Rittersches Schnittverfahren
118
6.8 Cremona-Plan
119
7 Dünnwandige Rotationsschalen
124
7.1 Geometrische Zusammenhänge
124
7.2 Gleichgewicht am Flächenelement in Normalenrichtung
126
7.3 Schnittkräfte an typischen Rotationskörpern
128
7.3.1 Torusschale
128
7.3.2 Kugelschale
131
7.3.3 Zylinderschale
132
7.3.4 Kegelschale
133
8 Reibung
135
8.1 Haftreibung
135
8.1.1 Reibungskegel, Reibungskeil
136
8.1.2 Selbsthemmung
137
8.2 Gleitreibung (Coulombsche Reibung)
139
8.2.1 Hangabtrieb
141
8.2.2 Keil
142
8.2.3 Schraube
143
8.2.4 Seilreibung
144
8.3 Rollreibung
145
8.4 Reibung in Schüttgütern
146
9 Übungsaufgaben
148
9.1 Kräfte und Momente
148
9.1.1 Resultierende aus Einzelkraft und Kräftepaar
148
9.1.2 Resultierende für paralleles Kräftesystem
149
9.1.3 Kräftezerlegung in zwei Richtungen
150
9.1.4 Kräftezerlegung in drei Richtungen
150
9.2 Gleichgewicht
151
9.2.1 Schiefe Ebene
151
9.2.2 Greifer
152
9.2.3 Stapel
153
9.3 Schwerpunkt
153
9.3.1 Schwerpunkt von Punktmassen
153
9.3.2 Streckenzug
154
9.3.3 Krummlinig umrandete Fläche
154
9.3.4 Zusammengesetzte Flächen
155
9.3.5 Zusammengesetzter Körper
156
9.3.6 Guldinsche Regel
156
9.4 Schnittkräfte
157
9.4.1 Schnittstellen
157
9.4.2 Überkragender Balken mit Einzellast und Gleichlast
157
9.4.3 Balken mit allgemeiner Belastung
158
9.5 Ebene Fachwerke
159
9.5.1 Einfeldträger mit parallelen Gurten
159
9.5.2 Kragträger
160
9.6 Dünnwandige Rotationsschalen
160
9.6.1 Schnittkräfte im Rohr
160
9.6.2 Schnittkräfte im Rohrbogen
160
9.6.3 Behälter mit Halbkugelboden
161
9.6.4 Behälter mit Klöpperboden
161
9.6.5 Zylindrischer Behälter mit Füllrohr
161
9.7 Reibung
162
9.7.1 Reibung am Gleitlager einer Rohrleitung
162
9.7.2 Selbsthemmung eines Gleitschuhs
163
9.7.3 Vergleich Backen- und Bandbremse
163
9.7.4 Rohrgraben
164
10 Lösungen
165
10.1 Kräfte und Momente
165
10.1.1 Resultierende aus Einzelkraft und Kräftepaar
165
10.1.2 Resultierende für paralleles Kräftesystem
168
10.1.3 Kräftezerlegung in zwei Richtungen
170
10.1.4 Kräftezerlegung in drei Richtungen
174
10.2 Gleichgewicht
176
10.2.1 Schiefe Ebene
176
10.2.2 Greifer
178
10.2.3 Stapel
180
10.3 Schwerpunkt
187
10.3.1 Schwerpunkt von Punktmassen
187
10.3.2 Streckenzug
188
10.3.3 Krummlinig umrandete Fläche
189
10.3.4 Zusammengesetzte Flächen
196
10.3.5 Zusammengesetzter Körper
199
10.3.6 Guldinsche Regel
200
10.4 Schnittkräfte
201
10.4.1 Schnittstellen
201
10.4.2 Überstehender Balken mit Einzellast und Gleichlast
207
10.4.3 Balken mit allgemeiner Belastung
213
10.5 Ebene Fachwerke
219
10.5.1 Einfeldträger mit parallelen Gurten
219
10.5.2 Kragträger
229
10.6 Dünnwandige Rotationsschalen
233
10.6.1 Schnittkräfte im Rohr
233
10.6.2 Schnittkräfte im Rohrbogen
235
10.6.3 Behälter mit Halbkugelboden
237
10.6.4 Behälter mit Klöpperboden
238
10.6.5 Zylindrischer Behälter mit Füllrohr
240
10.7 Reibung
242
10.7.1 Reibung am Gleitlager einer Rohrleitung
242
10.7.2 Selbsthemmung eines Gleitschuhs
243
10.7.3 Vergleich Backen- und Bandbremse
244
10.7.4 Rohrgraben
248
Index
251
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