Prüfungstraining Technische Mechanik

Stefan Hartmann ist Professor für Festkörpermechanik am Institut für Technische Mechanik der Technischen Universität Clausthal. Er ist aktiv in verschiedenen Organisationen wie der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik (GAMM), der International Union of Theoretical and Applied Mechanics (IUTAM) sowie der Braunschweigischen Wissenschaftlichen Gesellschaft (BWG), und Mitorganisator diverser Konferenzen und Workshops sowie Autor von mehr als 100 Veröffentlichungen in angesehenen nationalen und internationalen Fachzeitschriften sowie Büchern. Stefan Hartmann vertritt seit 25 Jahren äußerst engagiert die Technische Mechanik in der universitären Lehre. Schwerpunkte seiner Arbeit liegen in der experimentellen Mechanik, der computergestützten Modellierung von Materialeigenschaften (Elastizität, Viskoelastizität und Viskoplastizität) und der Weiterentwicklung der Finite-Elemente-Methode.

• Teil I Statik starrer Körper 11 Einführung in die Vektorrechnung 51.1 Beispiele zur Vektorrechnung 81.2 Aufgaben zur Vektorrechnung 161.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 1.2 202 Kraftsysteme 232.1 Beispiele zu Kraftsystemen 252.2 Aufgaben zu Kraftsystemen 322.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 2.2 373 Schwerpunktsberechnungen 393.1 Beispiele zur Schwerpunktsberechnung 453.1.1 Linienschwerpunkt 453.1.2 Flächenschwerpunkt 463.1.3 Volumenschwerpunkt 493.2 Aufgaben zur Schwerpunktsberechnung 513.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 3.2 554 Strukturelemente 574.1 Beispiele zur Lager- und Schnittgrößenberechnung 574.1.1 Berechnung der statischen Bestimmtheit 584.1.2 Berechnung von Lagerreaktionen 614.1.3 Berechnung statisch bestimmter Fachwerke 664.1.4 Schnittgrößen in Balkenstrukturen 684.1.5 Seil- und Bogenberechnung 804.2 Aufgaben zur Lager- und Schnittgrößenberechnung 894.2.1 Statische Bestimmtheit 894.2.2 Freischneiden und Berechnung von Lagerreaktionen 904.2.3 Fachwerkberechnung 954.2.4 Schnittgrößenberechnung 974.2.5 Seil- und Bogenberechnung 994.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 4.2 1005 Reibung 1055.1 Beispiele zur Haft- und Seilreibung 1065.1.1 Haftreibung 1065.1.2 Seilreibung 1105.2 Aufgaben zur Haft- und Seilreibung 1115.2.1 Haftreibung 1115.2.2 Seilreibung 1135.3 Ergebnisse der Aufgaben zu Abschnitt 5.2 114Teil II Statik elastischer Körper 1176 Eindimensionaler Spannungs- und Verzerrungszustand 1216.1 Beispiele zu eindimensionalen, linear elastischen Festkörpern 1216.1.1 Der Zug-Druckstab 1216.1.2 Die Fachwerkberechnung 1266.2 Aufgaben zum eindimensionalen, linear elastischen Festkörper 1336.2.1 Zug-Druckstab 1336.2.2 Fachwerkberechnung 1356.3 Ergebnisse zu Abschnitt 6.2 1377 Mehrdimensionale Spannungs- und Verzerrungszustände 1417.1 Beispiele dreidimensionaler, isotroper Elastizität 1417.1.1 Kinematik 1417.1.2 Spannungsberechnung 1527.1.3 Elastizität und Gleichgewicht 1597.2 Aufgaben zum dreidimensionalen, linear elastischen Festkörper 1667.2.1 Kinematik 1667.2.2 Spannungszustand 1677.2.3 Dreidimensionale Elastizität 1697.3 Ergebnisse zu Abschnitt 7.2 1718 Technische Balkentheorie 1758.1 Beispiele zu Balkensystemen 1758.1.1 Einfache Balkenberechnung 1758.1.2 Flächenträgheitsmomente 1878.1.3 Unstetige Lasten – Föppl-Symbolik 1958.1.4 Normalspannungsberechnung bei Balken 2018.1.5 Zweiachsige Biegung 2038.1.6 Torsion 2098.1.7 Biegung mit Querkraft 2188.1.8 Knicken von Stäben 2338.1.9 Balken auf nachgiebigen Untergrund 2378.2 Aufgaben zur Balkenberechnung 2408.2.1 Einfache Biegeprobleme 2408.2.2 Flächenträgheitsmomente 2428.2.3 Normalspannungsberechnung bei Balken 2458.2.4 Föppl-Symbolik 2478.2.5 Zweiachsige Biegung 2508.2.6 Torsion 2528.2.7 Biegung mit Querkraft 2568.2.8 Knicken von Stäben 2588.2.9 Balken auf nachgiebiger Unterlage 2618.3 Ergebnisse zu Abschnitt 8.2 2619 Energiemethoden der Elastostatik 2719.1 Beispiele zu Energiemethoden 2719.2 Aufgaben zu Energiemethoden 2879.3 Ergebnisse zu Abschnitt 9.2 291Teil III Dynamik starrer Körper 29310 Kinematik von Punktmassen und starren Körpern 29710.1 Beispiele zur Kinematik sich bewegender Körper 30010.1.1 Punktbewegung 30010.1.2 Starrkörperbewegung 30910.1.3 Bewegte Bezugssysteme 32410.2 Aufgaben zur Kinematik 33410.2.1 Punktbewegung 33410.2.2 Starrkörperbewegung 33610.2.3 Relativbewegung 33910.3 Ergebnisse zu Abschnitt 10.2 33911 Bilanzgleichungen der Mechanik 34311.1 Beispiele zur Anwendung des Impuls- und Drehimpulssatzes 34311.1.1 Impulssatz bei Punktmassen 34511.1.2 Berechnung von Massenträgheitsmomenten 35311.1.3 Ebene Starrkörperbewegung 36611.1.4 Bewegte Bezugssysteme 38611.1.4.1Punktbewegung 38611.1.4.2Mitbewegte Bezugssysteme bei starren Körpern 39011.2 Aufgaben zum Impuls- und Drehimpulssatz 40111.2.1 Impulssatz bei Punktmassen 40111.2.2 Massenträgheitsmomente 40411.2.3 Ebene Starrkörperbewegung 40611.2.4 Bewegte Bezugssysteme 41311.2.4.1Relativbewegung bei Punktmassen 41311.2.4.2Mitbewegte Bezugssysteme bei starren Körpern 41611.3 Ergebnisse zu Abschnitt 11.2 41912 Bilanz der mechanischen Leistung/Energiesatz 42912.1 Beispiele zu Energiebetrachtungen 42912.1.1 Punktmassen 42912.1.2 Starrkörper 43212.2 Aufgaben zur Leistung und Energieerhaltung 43812.2.1 Punktbewegung 43812.2.2 Starrkörperbewegung 43912.3 Ergebnisse zu Abschnitt 12.2 44313 Stoßtheorie 44713.1 Beispiele zur Stoßtheorie 44913.2 Aufgaben zur Stoßtheorie 45813.3 Ergebnisse zu Abschnitt 13.2 460Literaturverzeichnis 463Index 465