Maschinenbau für Elektrotechniker, 1992
Teil 3

Dieser 3. Band behandelt die Kinetik, Festigkeitslehre und Hydromechanik, womit der weite Bogen der Mechanik für den Schüler der Elektrotechnik umfassend geschlagen ist. Zahlreiche Beispiele werden ihm das Verständnis erleichtern, Übungen aus der Praxis die Anwendung des Erlernten sichern und vertiefen. Meinen Dank für die Überlassung von Textteilen und Bildern aus den Büchern "Technische Mechanik" Teil 1 bis 3 spreche ich hiermit meinen Kollegen DI E. Glauninger und DI J. Sieghart aus. Besondere Hilfe hatte ich bei der Durcharbeitung des Textes und der Aufgaben von meinem Schüler J. Schnabler, wofür ich ihm herzlich danke. Den Kollegen und Schülern bin ich dankbar für Hinweise auf Fehler und Kritik zur Weiterentwick­ lung des Buches. Linz, Winter 1991 Hans G. Steger Bildquellenverzeichnis HolzmannjMeyerjSchumpich, Technische Mechanik (B. G. Teubner, Stuttgart): Bild 1. 13, 1. 44, 1. 63 Menny, Strömungsmaschinen (B. G. Teubner, Stuttgart): Bild 3. 78 Alle anderen Bilder stammen aus dem Bildarchiv B. G. Teubner, Stuttgart. Inhaltsverzeichnis Seite 1 Kinetik 1 . 1 Grundgesetz der Dynamik, Prinzip von d'Alembert 7 1. 2 Drehung um eine ortsfeste Achse 13 1. 2. 1 Grundgesetz für die Drehbewegung 13 1. 2. 2 Massenträg heitsmoment 14 Aufgaben zu Abschnitt 1. 1 und 1. 2 19 1. 3 Potentielle und kinetische Energie 20 1. 4 Arbeits- und Energie( erhaltungs)satz 22 Aufgaben zu Abschnitt 1. 3 und 1. 4 26 1. 5 Impuls (Bewegungsgröße) und Impulssatz 26 1. 6 Drall (Impulsmoment) und Drallsatz 28 Aufgaben zu Abschnitt 1. 5 und 1. 6 30 31 1.

1 Kinetik.- 1.1 Grundgesetz der Dynamik, Prinzip von d’Alembert.- 1.2 Drehung um eine ortsfeste Achse.- 1.2.1 Grundgesetz für die Drehbewegung.- 1.2.2 Massenträgheitsmoment.- Aufgaben zu Abschnitt 1.1 und 1.2.- 1.3 Potentielle und kinetische Energie.- 1.4 Arbeits- und Energie(erhaltungs)satz.- Aufgaben zu Abschnitt 1.3 und 1.4.- 1.5 Impuls (Bewegungsgröße) und Impulssatz.- 1.6 Drall (Impulsmoment) und Drallsatz.- Aufgaben zu Abschnitt 1.5 und 1.6.- 1.7 Stoß.- 1.7.1 Grundbegriffe.- 1.7.2 Gerader zentraler Stoß.- 1.7.2.1 Grundgleichungen.- 1.7.2.2 Elastischer Stoß (k = 1).- 1.7.2.3 Plastischer Stoß (k = 0).- 1.7.2.4 Wirklicher Stoß.- 1.7.3 Schiefer zentraler Stoß.- 1.7.4 Gerader exzentrischer Stoß.- 1.7.5 Schiefer exzentrischer Stoß.- Aufgaben zu Abschnitt 1.7.- 2 Festigkeitslehre.- 2.1 Grundlagen.- 2.1.1 Hookesches Gesetz und Elastizitätsmodul.- 2.1.2 Flächenmomente.- 2.1.3 Widerstandsmoment.- 2.1.4 Translation des Koordinatensystems (Steinerscher Satz).- 2.1.5 Trägheits- und Widerstandsmomente zusammengesetzter Flächen.- Aufgaben zu Abschnitt 2.1.- 2.2 Zug- und Druckbeanspruchung.- 2.2.1 Einfache Zug- und Druckbeanspruchung.- 2.2.2 Längenänderungen und Verschiebungen.- 2.2.3 Zugbeanspruchung durch Fliehkraftwirkung.- 2.2.4 Zug- und Druckbeanspruchung in dünnwandigen Rohren.- 2.2.5 Zug- und Druckbeanspruchung bei geschlossenen Hohlkörpern.- Aufgaben zu Abschnitt 2.2.- 2.3 Biegebeanspruchung.- 2.3.1 Reine Biegung, Querkraft- und Längskraftbiegung.- 2.3.2 Biegefestigkeit von Bauteilen.- Aufgaben zu Abschnitt 2.3.- 2.4 Abscherbeanspruchung.- 2.5 Verdrehbeanspruchung (Torsion).- 2.5.1 Gerade Stäbe mit gleichbleibendem kreisförmigem Querschnitt.- 2.5.2 Stäbe mit Kreisringquerschnitt.- Aufgaben zu Abschnitt 2.4 und 2.5.- 3 Hydromechanik (Mechanik der Flüssigkeiten).- 3.1 Definition und Eigenschaften einer Flüssigkeit.- 3.2 Statik der Flüssigkeiten (Hydrostatik).- 3.2.1 Hydrostatischer Druck, Schweredruck, Druckfortpflanzungsgesetz.- 3.2.2 Hydrostatische Kräfte gegen Wandungen.- Aufgaben zu Abschnitt 3.2.- 3.3 Dynamik der Flüssigkeiten (Hydrodynamik).- 3.3.1 Grundbegriffe.- 3.3.2 Kontinuitätsgleichung.- 3.3.3 Gleichung von Bernoulli für stationäre Strömung.- 3.3.4 Anwendung der Gleichung von Bernoulli.- 3.3.5 Gleichung von Bernoulli für stationäre Strömung unter Berücksichtigung von zu- oder abgeführter Arbeit.- 3.3.6 Ähnlichkeitsgesetz von Reynolds.- 3.3.7 Laminare und turbulente Strömung.- 3.3.8 Ermitteln der Rohrreibzahl für kreisrunde Rohre.- 3.3.9 Berücksichtigung der Widerstandsbeiwerte für Rohrleitungseinbauten.- 3.3.10 Ermitteln der Rohrreibzahl für nicht kreisrunde Querschnitte.- 3.3.11 Kraftwirkung strömender inkompressibler Flüssigkeiten.- Aufgaben zu Abschnitt 3.3.- 3.4 Turbinen- und Pumpenhauptgleichung.- Aufgaben zu Abschnitt 3.4.- Lösungen zu den Aufgaben.- Formelzeichen.- Sachwortverzeichnis.