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September 2013
Richard Markert
Strukturdynamik
Das Lehrbuch Strukturdynamik behandelt die Schwingungen von linearen diskreten und kontinuierlichen Systemen. Es beinhaltet die grundlegenden Methoden zum Aufstellen der Bewegungsgleichungen, zur Linearisierung, zur Lösung und zur technischen Interpretation der mathematischen Ergebnisse. Die wichtigsten Näherungsverfahren sowie Einführungen in die Signalanalyse, die Rotordynamik und das Auswuchtens ergänzen die grundlegenden Methoden. Die Verfahren und Zusammenhänge werden an einfachen Systemen (Feder-Masse-Systeme) ebenso wie an komplexen technischen Strukturen (Rotoren, Fahrzeuge, Flugzeuge, Maschinen und Bauwerke) dargestellt.
Bei der Modellierung wird auch die Verbindung zu Nachbargebieten wie zur Fluid- und Aerodynamik, zur Mechatronik und zur Regelungstechnik hergestellt. Weitere behandelte Aspekte sind Eigenschwingungen, Stabilität, erzwungene Bewegungen infolge verschiedenster Erregermechanismen und -zeitverläufe, Resonanzverhalten und -durchfahrt, Dämpfung, Tilgung, Isolation, Orthogonalität und Wellenausbreitung. Bei Mehrfreiheitsgrad- und kontinuierlichen Systemen wird insbesondere die modale Zerlegung erläutert. Zeit- und Frequenzbereichsanalysen ergänzen einander.
Die Strukturdynamik umfasst die technische Schwingungslehre, die Dynamik von einfachen Strukturen wie Stäbe, Balken, Platten, die Dynamik von Maschinenelementen und reicht bis zur Fahrzeug-, Maschinen- und Bauwerksdynamik.
Aufbau und Umfang des Buches sind der wissenschaftlichen Lehre angepasst. Das notwendige mathematische Rüstzeug ist bei Ingenieurstudierenden ab dem 5. Semester üblicherweise vorhanden. Aber auch für Ingenieure in der Praxis ist das Buch wertvoll, denn es liefert nicht nur die Grundlagen, sondern stellt auch die Verbindung zwischen dem akademischen Lehrstoff und einer Vielzahl von technischen Anwendungen her.
Das vorliegende Lehrbuch Strukturdynamik erweitert und vertieft die beiden Grundlagenwerke „Statik“ und „Dynamik“ und führt zu den technischen Anwendungen.
Über 200 Skizzen illustrieren die Zusammenhänge. Etliche Beispiele erläutern die Theorie und beleuchten verschiedene Teilaspekte. Tabellen sowie ein ausführliches Stichwortverzeichnis vervollständigen das Buch.
Bei der Modellierung wird auch die Verbindung zu Nachbargebieten wie zur Fluid- und Aerodynamik, zur Mechatronik und zur Regelungstechnik hergestellt. Weitere behandelte Aspekte sind Eigenschwingungen, Stabilität, erzwungene Bewegungen infolge verschiedenster Erregermechanismen und -zeitverläufe, Resonanzverhalten und -durchfahrt, Dämpfung, Tilgung, Isolation, Orthogonalität und Wellenausbreitung. Bei Mehrfreiheitsgrad- und kontinuierlichen Systemen wird insbesondere die modale Zerlegung erläutert. Zeit- und Frequenzbereichsanalysen ergänzen einander.
Die Strukturdynamik umfasst die technische Schwingungslehre, die Dynamik von einfachen Strukturen wie Stäbe, Balken, Platten, die Dynamik von Maschinenelementen und reicht bis zur Fahrzeug-, Maschinen- und Bauwerksdynamik.
Aufbau und Umfang des Buches sind der wissenschaftlichen Lehre angepasst. Das notwendige mathematische Rüstzeug ist bei Ingenieurstudierenden ab dem 5. Semester üblicherweise vorhanden. Aber auch für Ingenieure in der Praxis ist das Buch wertvoll, denn es liefert nicht nur die Grundlagen, sondern stellt auch die Verbindung zwischen dem akademischen Lehrstoff und einer Vielzahl von technischen Anwendungen her.
Das vorliegende Lehrbuch Strukturdynamik erweitert und vertieft die beiden Grundlagenwerke „Statik“ und „Dynamik“ und führt zu den technischen Anwendungen.
Über 200 Skizzen illustrieren die Zusammenhänge. Etliche Beispiele erläutern die Theorie und beleuchten verschiedene Teilaspekte. Tabellen sowie ein ausführliches Stichwortverzeichnis vervollständigen das Buch.
Schlagwörter: Kinematik; Kinetik; Feder-Masse-Dämpfer-Systeme; Ruhelagen; Linearisierung; Signalanalyse; Fourier-Transformation; Eigenschwingungen; Phasendiagramm; Energiebetrachtung; Erregermechanismen; periodische Erregung; Resonanz; Sprungantwort; Stoßantwort; Duhamel-Integral; Resonanzdurchfahrt; stochastische Erregung; Schwingungsberuhigung; Mehrfreiheitsgradsysteme; Eigenwertproblem; Orthogonalität; Gyroskopie; zirkulatorische Kräfte; Caughey-Dämpfung; Stabilitätskriterien; Modalanalyse; Resonanz; Tilgung; Scheinresonanz; Rayleigh; Dunkerley; Kontinuumsschwingungen; Wellengleichungen; d'Alembert; Bernoulli; Balkenschwingungen; verteilte Erregung; Randerregung; Ritz-Verfahren; Galerkin-Verfahren; Rotordynamik; Starrer Rotor; Unwucht; Auswuchten; Laval-Rotor; Mehrfreiheitsgradrotor
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