Technische Mechanik II

Allgemeine Informationen zur Lehrveranstaltung

Technische Mechanik 2 - für den Studiengang Elektrotechnik und Mechatronik (TM-E2)

Dozent                            Prof. Dr.-Ing. Anton Matzenmiller

                                         E-Mail: post-structure@uni-kassel.de / Tel. +49 561 804-2043

Umfang                           2 Vorlesungen / 1 Übung 

                                         3. Semester  

Lernziele

An die Themengebiete des ersten Semesters schließen sich im zweiten Teil der Vorlesung die Dynamik von ausgedehnten Starrkörpern und die Statik deformierbarer Körper an. Bei letzterem bleibt die Herleitung auf die Theorie des elastischen Festkörpers unter kleinen Verschiebungen beschränkt, d.h. die Gleichgewichtsbetrachtung erfolgt am unverformten Körper. Ein besonderes Augenmerk liegt wiederum auf den schlanken, geraden Körpern, deren Grundgleichungen für die Verformungen am Beispiel des Zugstabs, des Biegebalkens und des Torsionsstabs hergeleitet werden. 

Inhalte

In Fortsetzung von Teil 1 der Vorlesung "Technische Mechanik " wird die Schwingungslehre abgeschlossen, wobei die erzwungenen Schwingungen im Vordergrund stehen. Danach wird die räumliche Bewegung des ausgedehnten Starrkörper behandelt und hierfür Impuls- und Drallsatz angegeben. Daraus wird der erste und zweite Schwerpunktsatz des Starrkörpers hergeleitet. Ebenso werden Energie- und Arbeitssatz für die Bewegung der starren Körper hergeleitet. 

Im Rahmen der Elastizitäts- und der Festigkeitslehre werden unter der Voraussetzung kleiner Deformationen Spannungs- und Dehnungsmaße sowie das linear-elastische Stoffgesetz von HOOKE für den verformbaren Festkörper eingeführt. Darauf aufbauend werden die Differentialgleichungen für das Verschiebungsfeld des Zugstabs, Biegebalkens und Torsionsstabs hergeleitet und daraus die Verformungen infolge äußerer Lasten berechnet sowie die mechanische Beanspruchung im Bauteileinneren angegeben und in das Bemessungskonzept eingeführt. 

Schriftum

  • W.Schnell, D. Gross und W. Hauger: Technische Mechanik, Band 2: Elastostatik, Springer Verlag 1992. 
  • P. Hagedorn: Technische Mechanik, Band 3: Dynamik, Verlag Harri Deutsch 1990. 
  • I. Szabo: Einführung in die Technische Mechanik, Springer Verlag 1984. 
  • Weiteres Schrifttum im Verzeichnis des Skriptums  

Voraussetzungen

Technische Mechanik I, Kenntnisse der Trigonometrie, der Differential- und Integralrechnung sowie der gewöhnlichen, linearen Differentialgleichungen.

Leistungsnachweis

Klausur über den Vorlesungsstoff der Technischen Mechanik II

Anmerkung

Zusätzlich zu den Hörsaalübungen wird eine Übung in Arbeitsgruppen mit Betreuung durch Tutoren angeboten.

Vorlesungsmaterial

Der Zugang zu den Dokumenten ist geschützt. Das Passwort wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Skript:

Hörsaalübungen:

Aufgabenstellungen zu den Gruppenübungen:

Lösung zur Gruppenaufgaben:

Zusatzaufgaben zu Kapitel 10 bis 13 des Vorlesungsmanuskripts für die Prüfungsvorbereitung:

Aufgabenstellung zu den Beratungsterminen: