Dynamik

In diesem Lehrbuch Dynamik werden die grundlegenden Zusammenhänge zwischen den Bewegungen materieller Körper und deren physikalischen Ursachen aufgestellt und diskutiert. Im ersten Teil wird die Kinematik, also die mathematische Beschreibung der Bewegung von Punkten und Körpern dargestellt. Der umfangreichere zweite Teil des Buches befasst sich mit der Kinetik: Auf der Basis von Axiomen werden mit theoretischen Überlegungen deduktiv und systematisch allgemeine Sätze zur mathematischen Behandlung der Dynamik technischer Systeme abgeleitet. Grundlegende Begriffe werden verständlich und präzise erläutert. Als Grundaxiome werden der Kräfte- und der Momentensatz eingeführt. Impuls- und Drallsatz, Arbeitssatz sowie das d'Alembertsche Prinzip und die Lagrangeschen Gleichungen werden daraus abgeleitet. Die Behandlung von Schwingungs- und Stoßproblemen runden den Inhalt ab.

Im Vordergrund steht die Herleitung von Bewegungsgleichungen, welche den Zusammenhang zwischen der Bewegung eines Systems oder der Systemteile und den darauf einwirkenden Lasten wie Kräfte und Momente beschreiben. Nach einführenden ebenen Problemen liegt das Augenmerk auf der Behandlung von räumlichen Fragestellungen inklusive der Kreiseldynamik.

Aufbau und Umfang des Buches sind der wissenschaftlichen Lehre angepasst. Das notwendige mathematische Rüstzeug ist bei Ingenieurstudierenden im 3. Semester üblicherweise vorhanden. Aber auch für Ingenieure in der Praxis ist das Buch wertvoll, denn es liefert nicht nur die Grundlagen, sondern stellt auch immer wieder die Verbindung zwischen dem akademischen Lehrstoff und der technischen Anwendungen her.

Etwa 300 Skizzen illustrieren die Zusammenhänge und etliche Beispiele erläutern die Theorie und beleuchten verschiedene Aspekte. Zu den einzelnen Kapiteln gibt es eine Vielzahl unterschiedlich schwieriger Aufgaben zur Überprüfung des Lernerfolgs. Tabellen, die Ergebnisse der Aufgaben sowie ein ausführliches Stichwortverzeichnis vervollständigen das Buch.

Die Technische Mechanik ist ein grundlegendes Gebiet der Ingenieurwissenschaften. Sie gliedert sich in die Statik, die Elastomechanik, die Kinematik und die Kinetik. Ihre Aufgabe ist es, technische Fragestellungen zu abstrahieren, mathematisch zu formulieren und mit analytischen oder numerischen Verfahren zu beantworten. Das vorliegende Lehrbuch Dynamik ist der zweite Teil eines mehrbändigen Werkes über die Technische Mechanik im Maschinenbau.