Ergänzungskurs Technische Mechanik

Anhand kontiuumsmechanischer Betrachtungen werden die im Grundstudium erarbeiteten Lösungsmethoden erweitert und in einen gemeinsamen Kontext gestellt. Durch Anwendung der Methoden wird den Studierenden das breite Feld der Mechanik veranschaulicht, das diese dann zu einem späteren Zeitpunkt, in der Vertiefung oder im Rahmen einer Promotion weiter ausbauen können. Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die Grenzen der Annahmen, die z.B. in der Technischen Mechanik in der Balken-Biegelehre getroffen werden, erkennen und ein Verständnis für die Lösungsmöglichkeiten entwickeln. Die Studierenden erlernen, Schnittgrößen in dynamischen Systemen zu berechnen und mit Hilfe der Theorie des Einmassenschwingers, das Schwingungsverhalten von Mehrkörpersystemen und elastischen, massebehafteten Strukturen zu ermitteln.

Im Themenblock Kontinuumsmechanik liegt der Schwerpunkt in der Aufbereitung ausgewählter kontinuumsmechanischer Lösungen mit Hilfe von Energiemethoden, dem Prinzip der virtuellen Arbeit und der Methode der gewichteten Residuen. Die Methoden der Strukturdynamik werden in den für den konstruktiv tätigen Ingenieur erforderlichen Grundlagen aufbereitet. Kenntnisse strukturdynamischer Effekte sind bei Betrachtungen der Lastfälle aus Wind, Erdbeben, Fußgänger, Fahrzeugen etc. von Bedeutung. Es werden für den praktisch tätigen Ingenieur nützliche Näherungsverfahren zur Bestimmung von Eigenfrequenzen behandelt. Die für praktische Aufgaben relevanten baudynamischen Lastfälle, wie Anregungen durch Fußgänger, Wind, Erdbeben oder Glockenschwingungen werden angesprochen. Ferner werden die in bewegten Systemen auftretenden dynamischen Kräfte beschrieben. Thematische Gliederung: - Newtonsches Grundgesetz, d'Alembertsches Prinzip - Energiemethoden - Freie gedämpfte Schwingung - Krafterregte (erzwungene) gedämpfte Schwingung - Fußpunkterregte gedämpfte Schwingung - Schwingung des Euler-Bernoulli-Balkens - Näherungsweise Ermittlung der Eigenfrequenz - Geradlinige Bewegung - Ebene Bewegung des Massenpunktes - Ebene Bewegung der Scheibe - Rollen, Gleiten - Impuls- / Energiebetrachtungen - Idealer zentraler Stoß kompakter Körper - Drehimpuls - Schnittgrößen infolge Bewegung