Grundlagen und Fortschritte der Ingenieurwissenschaften – serie

Das Buch bietet eine umfassende, systematische Darstellung der Impuls-, Wärme- und Stoffübertragung. Dabei wenden die Autoren konsequent asymptotische Methoden (große und kleine Werte der Reynolds-Zahlen oder anderer charakteristischer Kennzahlen) an und betonen die physikalischen Grundlagen. Zum Verständnis sind mathematische Grundkenntnisse erforderlich.

Neben einer Einführung in Elastizitätstheorie und Finite-Elemente-Methode werden die Grundlagen zur Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme so dargelegt, wie sie für die Entwicklung von Simluationsprogrammen notwendig sind. Es werden besonders auch Probleme der Kopplung von FEM- und Mehrkörpersystem-Simulationsprogrammen angesprochen.

Dieses Buch behandelt die experimentelle Analyse (Identifikation) schwingungsfähiger linearer elastomechanischer Systeme, die zeitinvariant und diskret (mit endlich vielen Freiheitsgraden) modelliert sind. Von der theoretischen Analyse sind die Grundlagen von Mehrfreiheitsgrad-Modellen im Zeit- und Frequenzbereich bereit gestellt, zusätzlich solche der Statistik und Stochastik einschließlich der Schätztheorie. Innerhalb der Zeitreihenanalyse werden die Eigenschaften der das System beschreibenden gemessenen Signale durch geeignete Manipulationen (Abtastung, Fenster, Filter, Störsignalreduzierung) ermittelt. Die nichtparametrische Identifikation enthält die Schätzung von Frequenzgängen und Übertragungsfunktionen. Die experimentelle Modalanalyse basiert auf sowohl erzwungenen als auch freien Schwingungen mit Methoden im Zeit- und Frequenzraum. Darüber hinaus ist die Schätzung nichtmodaler Modellparameter ausführlich dargestellt, im Schrifttum auch unter der Korrektur, Verbesserung von Rechenmodellen unter Verwendung von Messwerten bekannt. In dem Buch wird das theoretische Rüstzeug entwickelt, werden Zusammenhänge aufgezeigt, Ergebnisse physikalisch interpretiert und Anwendungen diskutiert. Das Buch bietet Mathematikern, Physikern und Ingenieuren in Ausbildung und Praxis eine wertvolle Hilfe, die mit dynamischen Untersuchungen komplizierter Konstruktionen zu tun haben. Der Vorteil besteht nicht zuletzt in der einheitlichen Darstellung der Teilgebiete Zeitreihenanalyse, experimentelle Modalanalyse und Korrektur von Rechenmodellen.

Besonderheiten: Übersicht über den aktuellen Wissensstand im historischen Zusammenhang; ausführliche Literaturübersicht; anschauliche Berechnungsbeispiele; im Anhang: ausführliche Zusammenstellung wichtiger Berechnungsgleichungen.

Dieses Buch wendet sich an Berechnungsingenieure in Ausbildung und Praxis, die an Problemen der Festigkeit, des Maschinenbaus, der Luft- und Raumfahrt oder des Schiffbaus arbeiten.

Mehrphasige Strömungen triffi man in sehr vielen natürlichen und technischen Prozessen. Im alltäglichen Leben ist man mehr mit Vorgängen und Geräten in Berührung, in denen solche Strömungsformen vorkommen, als man vielleicht vermuten würde. Man gerät in einen Regen­ oder Hagelsturm, kocht sich einen Kaffee und hat selbstverständlich einen Kühlschrank in der Küche stehen. Wird man aber vor die Aufgabe gestellt, einen Prozeß auszulegen, in dem z.B. zweiphasige Rohrströmungen mit Phasenwechsel vorkommen, so stellt dies selbst fur den Spezialisten oft eine nicht einfach zu lösende Aufgabe dar. In der Literatur findet man eine un­ überschaubare Fülle von Veröffentlichungen, die sich aber sehr häufig nur mit sehr speziellen Teilaspekten beschäftigen. Auch jemand, der mit Strömungsproblemen grundsätzlich vertraut ist, kommt nicht darum herum, diese Flut von Publikationen zu sichten und zu ordnen, um be­ urteilen zu können, welche Ergebnisse fur die jeweilige Aufgabenstellung verwendet werden dürfen. Fehlerhafte Auslegungen können fatale Folgen haben, wenn die Anlage unterdimensio­ niert ist. Daher arbeitet man oft mit hohen Sicherheitszuschlägen, die jedoch in vielen Fällen eine geringe Effizienz der Anlage zur Folge haben. Vor diesem Hintergrund möchte das vorliegende Buch fur den häufig vorkommenden Fall eines Dampf-Flüssigkeits-Gemisches aus zwei Stoflkomponenten, das in einem gekühlten, ho­ rizontalen Rohr strömt, eine in sich geschlossene Berechnungsgrundlage präsentieren. Das Buch wendet sich daher insbesondere an Ingenieure und Naturwissenschaftler aus den Berei­ chen Energie-, Umwelt-, Chemieingenieur-, Verfahrens- oder Kältetechnik, die mit solchen Strömungsproblemen häufig zu tun haben, aber auch an Studenten aus denangesprochenen Fachbereichen.