Josef Ballmann Knihy

The research conducted by the collaborative research center SFB401 at RWTH Aachen, detailed in this book, was made possible through the financial support of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). The proposal received approval after evaluation by DFG referees from various universities and industries, for which gratitude is expressed. The project is ongoing and has been approved to continue until the end of 2005. Over 50 scientists from institutions in the United States, Russia, France, Italy, Japan, Great Britain, Sweden, the Netherlands, Switzerland, and Austria, as well as organizations like NASA, ONERA, NLR, and DLR, have contributed by visiting the center, delivering seminars, and collaborating on research. The program's significance for scientific education is underscored by the completion of approximately 15 doctoral theses, 40 diploma theses, and 70 study theses. The authors extend their appreciation to all individuals and institutions that provided support, particularly the referees who reviewed this work, including A. Cohen, J. Cooper, W. Devenport, M. Drela, F. Gern, A. Griewank, and H. Hönlinger.

In der Mechanik lernen Studierende, ingenieurwissenschaftliche Probleme in mathematische Modelle zu übertragen, diese zu analysieren und die Ergebnisse in ingenieurtechnische Sprache zu übersetzen. Besonders die Dynamik stellt oft größere Herausforderungen dar als Elastomechanik oder Statik, da neben dem Kraftbegriff auch kinematische Größen berücksichtigt werden müssen, die korrekt miteinander und mit den Kraftgrößen verknüpft werden. Die behandelten Aufgaben lassen sich in verschiedene Klassen einteilen, die mit ähnlichen Lösungsmethoden angegangen werden können. Zu jedem Aufgabentyp werden die dynamischen Begriffe erläutert, Methoden und Lösungsschemata bereitgestellt und an Beispielen demonstriert. Dies umfasst kinematische Grundlagen zur Bewegungsbeschreibung sowie Drall- und Impulsbilanzen für ebene Probleme. Weitere Schwerpunkte sind effiziente Vorgehensweisen zur Aufstellung von Bewegungsgleichungen bei Schwingungsaufgaben und die Bestimmung von Rückstellkräften mithilfe des Satzes von Castigliano sowie die Bewegung quasi-eindimensionaler Kontinua. Die Musterlösungen enthalten Skizzen und ausführliche Kommentare, die die Lösungswege nachvollziehbar machen. Die vorgestellten Lösungsalgorithmen ermöglichen es Studierenden, eigene Probleme erfolgreich zu bearbeiten und zu lösen.