Technische Mechanik I Statik für Dummies

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Beschreibung

Details

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

12.06.2019

Verlag

Wiley-VCH

Seitenzahl

390

Maße (L/B/H)

24,1/17,6/2,2 cm

Gewicht

680 g

Auflage

1. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-527-71521-3

Beschreibung

Rezension

"... Übersichtlich strukturiert, fein

gegliedert und gut zum Selbststudium geeignet. ...ein gründlicher Einstiegskurs..."

(EKZ 29. Juli 2019)

Details

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

12.06.2019

Verlag

Wiley-VCH

Seitenzahl

390

Maße (L/B/H)

24,1/17,6/2,2 cm

Gewicht

680 g

Auflage

1. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-527-71521-3

Herstelleradresse

Wiley-VCH GmbH
Boschstr. 12
69469 Weinheim
Deutschland
Email: cs-germany@wiley.com
Url: www.wiley-vch.de
Fax: +49 6201 606328

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  • Technische Mechanik I Statik für Dummies
  • Über den Autor 11

    Einführung 25

    Über dieses Buch 25

    Konventionen in diesem Buch 26

    Was Sie nicht lesen müssen 26

    Törichte Annahmen über die Leser 27

    Wie dieses Buch aufgebaut ist 27

    Teil I: Grundlagen 27

    Teil II: Stäbe, Seile, Ketten 28

    Teil III: Analyse von Tragwerken 28

    Teil IV: Reibung 28

    Teil V: Top-Ten Teil 28

    Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 29

    Wie es weitergeht 29

    Teil I: Grundlagen 31

    Kapitel 1 Problemstellung und Ersatzmodelle 33

    Lösungsschritte 33

    Ersatzmodelle und Ersatzsysteme 34

    Ein einführendes Beispiel 34

    Problemstellung und Ersatzmodell 34

    Mathematische Beschreibung 36

    Lösung 37

    Interpretation 37

    Kapitel 2 Vektoren in der Mechanik 41

    Koordinatensysteme geben uns Richtungen vor 41

    So sehen bei uns die Vektoren aus 42

    Länge oder Betrag: eine skalare Größe 45

    Gleichheit 46

    Addition und Subtraktion 47

    Multiplikation mit einem Skalar 48

    Einheitsvektoren 49

    Spalten- und Zeilenvektoren 49

    Skalarprodukt 50

    Kreuzprodukt: etwas ganz Besonderes 50

    Beispiel: Winkel zwischen zwei Vektoren 52

    Übungen 54

    Zahlenbeispiel 54

    Antennenmast 54

    Kranausleger 55

    Kapitel 3 Kraft und Kraftwirkung 57

    Kräftearten 57

    Kraftdarstellung 58

    Kraftwirkung 59

    Kraftwirkung auf starre Körper 59

    Wirkungslinie 63

    Nullkraft 64

    Dehnung 65

    Kräftepaar 66

    Nullmoment und Scherverformung 67

    Beispiel: Strommast 67

    Übungen 69

    Konstruktion 69

    Handbohrer 70

    Inbus-Schlüssel 70

    Kapitel 4 Prinzipe und Axiome 71

    Das Äquivalenzprinzip 71

    Das Gleichgewichtsaxiom 72

    Gegenwirkungsprinzip 73

    Schnittprinzip 74

    Beispiel: Lampenaufhängung 75

    Übungen 79

    Schaukel 79

    Kraftmessung 80

    Sattelzug 80

    Kapitel 5 Schwerpunkte 83

    Gewichtsmittelpunkt 83

    Massenmittelpunkt 85

    Volumenmittelpunkt 85

    Flächenmittelpunkt 86

    Linienmittelpunkt 86

    Mittelpunkte von Standardformen 87

    Flächenlast 88

    Streckenlast 89

    Zusammengesetzte Körper 92

    Beispiel: L-Profil 93

    Die Guldinschen Regeln für Rotationskörper 96

    Regel eins und zwei 96

    Beispiel: L-Profil 97

    Übungen 97

    U-Profil 97

    Behälter 98

    Muldenkipper 98

    Rohrstutzen 98

    Kapitel 6 Lager 99

    Reaktionen 99

    Räumliche Lager 99

    Lager in der Ebene 100

    Beispiele 101

    Problemfälle gibt es leider auch 104

    Bestimmtheit einer Lagerung 106

    Übungen 108

    Träger mit Kragarm 108

    Verschiedene Belastungssfälle 108

    Verschiedene Lagerungsfälle 109

    Kapitel 7 Spezielle Lagerelemente 111

    Die Umlenkscheibe 111

    Beispiel: einfacher Seilzug 111

    Beispiel: Flaschenzug 113

    Das frei rollende Rad 113

    Die Pendelstütze 115

    Allgemeines Beispiel 116

    Beispiel: Motorhaube 117

    Übungen 120

    Flaschenzug 120

    Seilbahngondel 120

    Kiste mit Deckel 121

    Teil II: Stäbe, Seile und Ketten 123

    Kapitel 8 Fachwerke 125

    Grundlegendes 125

    Ideale Fachwerke 125

    Stäbe 126

    Knoten 127

    Bestimmtheit 128

    Ebene Fachwerke 128

    Beispiel: einfaches Fachwerk 128

    Beispiel: nichteinfaches Fachwerk 132

    Nullstäbe 134

    Der unbelastete Zweischlag 135

    Der belastete Zweischlag 135

    Der unbelastete Dreischlag 136

    Beispiel: Fachwerk mit Nullstäben 136

    Der Ritterschnitt 138

    Räumliche Fachwerke 141

    Einfaches Beispiel 141

    Mit 3-D-Brille 142

    Eingeebnet 143

    Probleme bei komplexen Strukturen 146

    Übungen 147

    Einfaches Fachwerk 147

    Nichteinfaches Fachwerk 147

    Abspannmast 147

    Räumliches Fachwerk 148

    Kapitel 9 Seilstatik 149

    Was antike Kräne und Funkmasten verbindet 149

    Nur nicht überheblich werden 152

    Beispiel: Seil unter Einzellast 153

    Es kann auch kompliziert werden 156

    Eine Hängepartie 158

    Problemstellung 158

    Die Seilkurve 159

    Seil unter konstanter Streckenlast 161

    Beispiele 164

    Teil einer Hängebrücke 165

    Seil mit Last unter Windbelastung 166

    Schwerer geht es nicht 169

    Problemstellung 169

    Die Kettenlinie 170

    Beispiel: Hochspannungsleitung 173

    Jetzt stellen wir das Ganze auf den Kopf 176

    Mit der Seilbahn in luftige Höhen 178

    Übungen 180

    Gewicht an Kette und Seil 180

    Abgestützter Kragarm 180

    Tennisnetz 181

    Teil III: Analyse von Tragwerken 183

    Kapitel 10 Tragwerke 185

    Einfache Tragwerke 185

    Problemstellung 185

    Zuerst gehen wir aufs Ganze 186

    Teile und herrsche - ein altes, aber sehr nützliches Sprichwort 188

    Nichteinfache Tragwerke 192

    Beispiel 192

    Gesamtsystem 193

    Teilsysteme 194

    Matrizenschreibweise 197

    Räumliche Tragwerke 198

    Beispiel: Portalkran 199

    Beispiel: Container an Traverse 200

    Beispiel: Kiste auf Palette 203

    Übungen 209

    Einfaches Tragwerk 209

    Mars-Rover Curiosity 209

    Ölpumpe 210

    Basketballkorb 210

    Kapitel 11 Schnittreaktionen: die Computertomografie der Statik 213

    The Name of the Game 213

    Definition 213

    Räumliches Beispiel 216

    Einfache Tragwerke 218

    Belastung durch Einzelkraft 218

    Träger mit Streckenlast 225

    Von der Makro- zur Mikroskopie 230

    Differenzielle Betrachtung 230

    Beispiel: BauTeil unter Eigengewicht 232

    Randbedingungen 234

    Plötzliche Belastungsänderungen 234

    Nichteinfache Tragwerke 235

    Ersatzmodell und Lagerreaktionen 235

    Schnittreaktionen 238

    Gekrümmte Abschnitte 242

    Ein feines Kochrezept 246

    Übungen 247

    Einzelträger 247

    Sprungbrett 247

    Absperrhahn 248

    Streckenlast 248

    Kran 249

    Rahmentragwerk 249

    Kapitel 12 Virtuelle Arbeit 251

    Prinzip der minimalen Energie 251

    Arbeit und potenzielle Energie 252

    Beispiel 252

    Stabilität von Gleichgewichtslagen 255

    Standardlösung 255

    Virtuelle Arbeit 257

    Beispiel: Einzelne Stabkräfte 257

    Beispiel: Einzelne Lagerreaktionen 260

    Übungen 262

    Einfaches Fachwerk 262

    Gelenkträger 262

    Teil IV: Reibung 263

    Kapitel 13 Kontakt und Reibgesetze 265

    Kontaktkraft 265

    Reibgesetze und Reibungsungleichung 267

    Unterschiedliche Berührebenen 269

    Gleichgewicht mit Kontaktkräften 270

    Übungen 271

    Sonnenliege 271

    Schubkarren auf schiefer Ebene abgestellt 272

    Platte an Rolle gelehnt 272

    Leiter auf Treppe 273

    Kapitel 14 Statisch bestimmte Systeme 275

    Einsetzende Bewegung 275

    Schritt 1: Ersatzsystem, Gleichgewicht und Lagerreaktionen 275

    Teilschritt 2a: Abheben 277

    Teilschritt 2b: Kippen 278

    Zwischenbilanz 279

    Teilschritt 2c: Reibungsungleichung 280

    Erforderliche Reibwerte 282

    Schritt 1: Ersatzsystem, Gleichgewicht und Lagerreaktionen 282

    Schritt 2: Reibungsungleichung 284

    Gleichgewichtsbereiche 286

    Schritt 1: Ersatzsystem, Gleichgewicht und Lagerreaktionen 287

    Schritt 2: Reibungsungleichung 288

    Reibungskegel 288

    Selbsthemmung 289

    Schritt 1: Ersatzsystem, Gleichgewicht und Lagerreaktionen 289

    Schritt 2: Reibungsungleichung 291

    Fazit 292

    Übungen 292

    Sonnenliege, Schubkarre, Leiter, Platte 292

    Platte auf Platte 292

    Kabeltrommel 293

    Abgestützte Platte 293

    Werbetafel 294

    Kapitel 15 Statisch überbestimmte Systeme 295

    Die Leiter an der Wand: das klassische Beispiel 295

    Ersatzsystem 295

    Gleichgewichtsbeziehungen 296

    Sonderfall: rauer Boden und glatte Wand 297

    Sonderfall: glatter Boden und raue Wand 298

    Grenzbetrachtung: rauer Boden und raue Wand 298

    Eine Klemmvorrichtung 300

    Ersatzsystem 300

    Gleichgewicht 301

    Sonderfall: glatte Wand und rauer Bügel 301

    Grenzbetrachtung: Quader rutscht nach unten 304

    Grenzbetrachtung: Quader wird nach oben gezogen 305

    Übungen 306

    Muffe 306

    Walze mit Stab 307

    Hubtisch 307

    Kapitel 16 Seid umschlungen: die Seilreibung 309

    Grundgleichung 309

    Riemenantrieb 314

    Bandbremse 315

    Übungen 318

    Wurzelstock 318

    Bergsteiger 318

    Lampe 319

    Riementrieb 320

    Bandbremse 320

    Teil V: Top-Ten Teil 321

    Kapitel 17 Die ersten zehn Schritte vom Statik-Dummy zum Statik-Expert 323

    Kapitel 18 Zehn Tipps zur Lösung von Statikaufgaben 327

    Anhang A: Lösungen 331

    Kapitel 1 331

    Kapitel 2 331

    Zahlenbeispiel 331

    Antennenmast 332

    Kranausleger 332

    Kapitel 3 333

    Konstruktion 333

    Handbohrer 334

    Inbus-Schlüssel 334

    Kapitel 4 335

    Schaukel 335

    Kraftmessung 336

    Sattelzug 336

    Kapitel 5 337

    U-Profil 337

    Behälter 338

    Muldenkipper 338

    Rohrstutzen 338

    Kapitel 6 339

    Träger mit Kragarm 339

    Verschiedene Belastungssfälle 340

    Verschiedene Lagerungsfälle 341

    Kapitel 7 341

    Flaschenzug 341

    Seilbahngondel 341

    Kiste mit Deckel 341

    Kapitel 8 342

    Einfaches Fachwerk 342

    Nichteinfaches Fachwerk 342

    Abspannmast 342

    Räumliches Fachwerk 343

    Kapitel 9 344

    Gewicht an Kette und Seil 344

    Abgestützter Kragarm 344

    Tennisnetz 345

    Kapitel 10 345

    Einfaches Tragwerk 345

    Marsrover Curiosity 345

    Ölpumpe 346

    Basketballkorb 347

    Kapitel 11 349

    Einzelträger 349

    Sprungbrett 349

    Absperrhahn 350

    Streckenlast 350

    Kran 351

    Rahmentragwerk 351

    Kapitel 12 351

    Einfaches Fachwerk 351

    Gelenkträger 352

    Kapitel 13 353

    Sonnenliege 353

    Schubkarren auf schiefer Ebene abgestellt 353

    Platte an Rolle gelehnt 353

    Leiter auf Treppe 354

    Kapitel 14 354

    Sonnenliege, Schubkarre, Leiter, Platte 354

    Platte auf Platte 355

    Kabeltrommel 355

    Abgestützte Platte 355

    Werbetafel 356

    Kapitel 15 356

    Muffe 356

    Walze mit Stab 356

    Hubtisch 357

    Kapitel 16 357

    Bergsteiger 357

    Lampe 357

    Riementrieb 357

    Bandbremse 357

    Anhang B: Zusätzliche Aufgaben oder auch Fifty Shades of Hard Work 359

    Stichwortverzeichnis 387