Andreas Huber – författare

Hat der offentliche Sektor grossere oder geringere Erfolgschancen bei Fusionen als der private Sektor? Welchen Einfluss haben Politik, Offentlichkeit und Verwaltung auf das dauerhafte Gelingen einer Fusion? Wie konnen die Mitarbeiter einbezogen werden? Diese und weitere Fragen zur Zieldefinition, Strategiebildung und Umsetzungsplanung beleuchten die Autoren vor dem Hintergrund ihrer Fusionserfahrungen im offentlichen Sektor.

Der erste Band dieser Buchreihe beschäftigt sich mit der Stereostatik. Beginnend mit den Grundlagen und Axiomen von Newton wird Schritt für Schritt die Statik erarbeitet.Besonders großer Wert wird in diesem Buch und das unterscheidet dieses auch klar von allen anderen Literaturen zur Technischen Mechanik, auf die Lösung von Beispielen durch computergestützte Methoden gelegt, wie: Matlab oder SolidWorks FEM. Damit wird auch immer wieder ein Einblick, in die Lösung von Beispielen am späteren Arbeitsplatz durch industrielle Anwendungen ermöglicht.Bereits Henry Ford sagte: „Es gibt mehr Leute, die kapitulieren, als solche, die scheitern.“ Beim Prozess, die kapitulierenden Menschen in motivierte Studenten zu überführen, soll dieses Buch als Hilfestellung dienen und um zu zeigen, dass Mechanik mehr ist, als nur die Summe aller Kräfte, die einander das Gleichgewicht halten.

Der zweite Band dieser Buchreihe beschäftigt sich mit der Elastostatik, nachdem im ersten die Stereostatik behandelt wurde. Beginnend mit den Grundlagen der Spannungstheorie über die unterschiedlichen Belastungsarten: Zug, Druck, Biegung, Torsion, Schub und Pressung wird auf Stabilitätsprobleme eingegangen (Knicken, Drillen, Beulen) bis im Anschluss die Grundlagen der Kontinuumsmechanik, deren Gleichungen die Grundlagen eines jeden modernen FEM Programm bilden, behandelt wird. Die numerische Lösung, wie sie FEM Programme nutzen, wird im letzten Kapitel untersucht.

Der dritte Band dieser Buchreihe beschäftigt sich mit der Dynamik, nachdem in den ersten beiden Bänden die Strukturmechanik behandelt wurde. Zunächst beschäftigt man sich mit den grundlegenden Bewegungsformen (Kinematik) bis man im Anschluss auf die Bewegungsursache und Kräfte (Kinetik) eingeht. Im Anschluss wird die Allgemeine Schwingungslehre behandelt, wodurch die Dynamik auf Grundlage der Technischen Mechanik abgeschlossen wäre. Dieses Buch zeichnet jedoch aus, dass auch noch auf die Grundlagen der Getriebelehre und Maschinendynamik sowie der Robotik eingegangen wird, denn auch diesen Kapiteln sind im Maschinenbau eng mit der Dynamik verbunden und erweitern die Dynamik um wichtige Gleichungen. Im letzten Abschnitt geht man spezifisch auf die FEM-Berechnung (nicht lineare- und lineare Dynamik) ein. Im Kapitel der Dynamik wird einem wieder speziell vor Augen geführt, dass man ohne die theoretischen Grundlagen keine Chance auf eine sinnvolle FEM-Berechnung hat, speziell wenn es um den Unterschied von Schwingungsanalysen: Frequenz-, Harmonische-, Modal- und transiente Analyse geht. Da in der Industrie diese FEM - Berechnungen unumgänglich verwendet werden müssen, werden zahlreiche Beispiele mittels SolidWorks (FEM und Motion) gelöst. Speziell geht man hier auf die Bewegungsanalyse in SolidWorks Motion und auf die dynamische FEM Berechnung (linear- und nicht linear) ein.

Der vierte Band dieser Buchreihe beschäftigt sich mit der Hydromechanik, nachdem in den ersten beiden Bänden die Strukturmechanik behandelt und im Dritten die Bewegung von starren Körpern untersucht wurde. Im vorliegenden Buch wird auf die Strömungsmechanik eingegangen, im Speziellen auf die Lehre von Flüssigkeiten, also der Hydrodynamik. Die Hydrodynamik beschäftigt sich mit den inkompressiblen Strömungen, im Gegensatz zur Aeromechanik.Zunächst beschäftigt man sich mit der Statik von Flüssigkeiten, der sogenannten Hydrostatik. Nachdem man die Grundlagen der Hydrostatik verstanden hat, kann man im Kapitel der vertiefenden Hydrostatik noch diverse Untersuchungen mittels partiellen Differentialgleichungen erlernen, nachdem man auf die Bewegung von Strömungen eingeht, im Kapitel der Hydrodynamik. Nach den grundlegenden Gleichungen der Hydrodynamik wie die Kontinuitätsgleichung und die Bewegungsgleichungen von Bernoulli und Euler geht man auf die vertiefende Hydromechanik ein. Es werden dort Methoden der Höheren Mathematik zur Untersuchung genutzt und auch die Kontinuumsmechanik bei Fluidteilchen angewendet, hin zu den wohl bekanntesten Gleichungen: die Navier-Stokes-Gleichungen. Horace Lamb sagte einmal: „Wenn ich in den Himmel kommen sollte, erhoffe ich Aufklärung über zwei Dinge: Quantenelektrodynamik und Turbulenz. Was den ersten Wunsch betrifft, bin ich ziemlich zuversichtlich.“ Um einen winzigen Funken Klarheit in die Turbulenz zu bringen, ist dieser das letzte Kapitel gewidmet.Im Speziellen wird im Laufe des Buches auf Strömungsanalysen mittels der CFD-gestützten Anwendung SolidWorks FlowSimulation eingegangen. Es werden zahlreiche Beispiele mittels CFD wie Kavitation, Überschallströmungen, parametrisierte Studien und Freie Oberflächen als auch Turbinen- und Schaufelräder simuliert.

Dieses Buch stellt den fünften Band der mehrteiligen Reihe zur Technischen Mechanik dar. Nachdem die zentralen Themengebiete der Mechanik: Stereostatik, Elastostatik, Dynamik und Hydromechanik behandelt wurden, wird hier die Thermodynamik und Wärmelehre abgehandelt. Arnold Sommerfeld sagte einmal über die Thermodynamik: „Thermodynamik ist ein komisches Fach. Das erste Mal, … versteht man nichts davon. Beim zweiten Durcharbeiten denkt man, man hätte nun alles verstanden, …. Das dritte Mal, wenn man den Stoff durcharbeitet, bemerkt man, dass man fast gar nichts davon versteht, aber man hat sich inzwischen so daran gewöhnt, dass es einen nicht mehr stört." Um das Fach verständlicher darzustellen, werden zahlreiche Beispiele mit Anwendungen aus der Realität untermauert und per Computergestützten Methoden gelöst, als Beispiel mittels Matlab, Excel, SolidWorks FEM und CFD. Dabei denken die meisten an siedendes Wasser, Dampf, Wärmedämmung, Isolierung, .... doch das ist bei Weitem nicht alles, was dieses Kapitel ausmacht. Zusätzlich werden Themen aus der Industrie: Dampfturbinen und die Grundlagen der Gasturbinen untersucht. All diese Kapitel zeigen die Bedeutung des Faches „Thermodynamik“. Man findet sie überall wieder: im Weltall beim Betracht der Entropie mithilfe des 2 Hauptsatzes, oder bei der Berechnung der Energien in einem System. Die Thermodynamik beschreibt die Tatsache, warum ein Ei auf dem Mount Everest schneller kocht, als bei Normalniveau, berechnet die Wärmemenge, die nassem Getreide zugeführt werden muss, um es zu trocknen und schafft den Übergang zwischen den nicht kompressiblen Fluiden (Wasser) zu den Gasen (vorerst mithilfe von Dampf) wobei es den Grundstein zur Behandlung der Aeromechanik aus dem 6. Band legt, worin die Gase genauer untersucht werden.

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Dieses Buch bildet den sechsten Band der mehrteiligen Reihe zur Technischen Mechanik und stellt zugleich den letzten Band dieser Buchreihe dar. Während in den vorangegangenen Bänden die grundlegenden Disziplinen – Stereostatik, Elastostatik, Dynamik und Hydromechanik – systematisch entwickelt wurden und zuletzt Thermodynamik sowie Wärmelehre eine vertiefte Betrachtung erfuhren, vereint der vorliegende Band diese Wissensgebiete in einem übergeordneten physikalischen Zusammenhang: der Aeromechanik. Henry Ford formulierte einst ein Zitat: „Wenn alles gegen dich zu laufen scheint, erinnere dich daran, dass ein Flugzeug gegen den Wind abhebt“. Dieses Zitat weist nicht nur auf eine physikalische Tatsache hin, sondern symbolisiert auch die geistige Haltung, die das Studium der Aeromechanik erfordert. Die Aerodynamik stellt eines der herausforderndsten Gebiete der Ingenieurwissenschaften dar. Neben den zahlreichen mathematischen Herausforderungen, die einem nach dem Durcharbeiten des Buches hoffentlich leichter fallen, ist man aber am Ende auch in der Lage, zahlreiche Fragen rund um die Aeromechanik zu beantworten, so als Beispiel: „Warum fliegt ein Flieger?“ Wie können diese schweren Konstruktionen – teilweise 500 Tonnen schwer, abheben? Die Aeromechanik begegnet einem täglich. Ob im Luft- und Raumfahrtwesen, bei Windenergieanlagen oder der Automobiltechnik: Überall dort, wo Gase strömen, entstehen Kräfte, Energietransporte und Temperaturänderungen, deren Verständnis für die technische Gestaltung unverzichtbar ist. In diesem Buch werden die theoretischen Grundlagen durch reale technische Beispiele ergänzt und mithilfe computergestützter Methoden – etwa mittels MATLAB oder Excel – verifiziert und visualisiert.  Dieses Buch bietet einen umfassenden Überblick über die Strömung von Gasen, die Lehre von Verdichtern und Triebwerken, als auch die Lehre der Stoßwellen infolge von Gasströmungen. Ebenso wird der grundlegende Aufbau von Flugzeugen und Hubschraubern, von Raketen sowie Windkraftanlagen erklärt. In einem Abschnitt dieses Buches wird auch noch auf die Grundlagen der Hyperschallströmungen eingegangen.

Dieses Buch bietet einen vollständigen Leitfaden zur mechanischen Konstruktion mit SolidWorks. Es führt Schritt für Schritt durch die Erstellung von Skizzen, Teilen, Baugruppen und komplexen CAD-Modellen und erläutert dabei sowohl die theoretischen Grundlagen als auch die praktische Umsetzung. Zahlreiche Übungen, Tipps und Fallbeispiele erleichtern das Verständnis und fördern die Anwendungskompetenz. Die Leser lernen, wie sie technische Bauteile effizient modellieren, analysieren und konfigurieren – bis hin zur Simulation und automatisierten Fertigung. Das Werk eignet sich ideal zur Vorbereitung auf SolidWorks-Zertifizierungen und vermittelt ein tiefes Verständnis für die Prinzipien moderner CAD-Konstruktion.

Diese Formelsammlung vermittelt einen systematischen Überblick über die wesentlichen Teilgebiete der Technischen Mechanik und stellt ein fundiertes Nachschlagewerk für Studium, Lehre und ingenieurwissenschaftliche Praxis dar. Behandelt werden die Stereostatik und Elastostatik ebenso wie die Dynamik, Hydromechanik, Thermodynamik und Aeromechanik.Die einzelnen Kapitel führen in die grundlegenden theoretischen Konzepte ein und präsentieren die zugehörigen mathematischen Beziehungen in kompakter und übersichtlicher Form. Die in der Stereostatik zusammengestellten Gleichungen ermöglichen die Analyse statischer Gleichgewichtsprobleme, während die Elastostatik die Beschreibung von Spannungs‑, Dehnungs‑ und Verformungszuständen fester Körper unter Belastung behandelt. Die Dynamik widmet sich der Bewegung von Körpern unter der Einwirkung von Kräften. Ergänzt wird das Werk durch zentrale Formeln der Hydromechanik und Thermodynamik zur Beschreibung von Strömungs‑ und Energieprozessen sowie durch aeromechanische Grundlagen zur Analyse von Kräften und Bewegungen in Gasen. Kurze erläuternde Hinweise und ausgewählte Anwendungsbeispiele unterstützen das Verständnis der dargestellten Zusammenhänge.Das Buch richtet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften sowie an in Praxis, Forschung und Entwicklung tätige Ingenieurinnen und Ingenieure, die eine zuverlässige, fachlich präzise und kompakte Zusammenstellung zentraler Formeln der Technischen Mechanik benötigen. Aufgrund seiner klaren Struktur eignet es sich sowohl zum gezielten Nachschlagen als auch zur Wiederholung und Vertiefung des Stoffes und stellt damit eine wertvolle Unterstützung bei der Bearbeitung komplexer mechanischer Aufgabenstellungen dar.