Technische Mechanik III

Vorlesung im WiSe 2022/23

Inhalt der Vorlesung:

Vermittelt werden die mathematischen, kinematischen und physikalischen Grundlagen zur Beschreibung der Bewegung dynamischer Systeme. Zunächst werden Punktmassen betrachtet und die wesentlichen kinematischen Größen (Lage-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektor) definiert. Damit können mithilfe der Newtonschen Axiome die Bewegungsgleichungen für Punktmassen formuliert werden.

Dann wird die Kinematik der räumlichen Starrkörperbewegung behandelt (Translation und Rotation auf Lage-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsebene). Mit den Axiomen der Starrkörperdynamik (Schwerpunktsatz und Drallsatz) werden die Bewegungsgleichungen für die räumliche Starrkörperbewegung aufgestellt. Mithilfe der Definition der Arbeit und der mechanischen Energie werden der Arbeitssatz und der Energieerhaltungssatz für Punktmassen- und Starrkörpersysteme formuliert.

Unter Verwendung virtueller Verschiebungen wird dann das Prinzip von d´Alembert-Lagrange betrachtet und daraus die Lagrange-Gleichungen 2. Art hergeleitet, mit deren Hilfe (alternativ zu Schwerpunkt- und Drallsatz) die Bewegungsgleichungen für dynamische Systeme hergeleitet werden können.

Die Bewegungsgleichungen für Punktmassen- und Starrkörpersysteme führen auf Differentialgleichungen. Nur in speziellen Fällen können diese analytisch integriert werden. Im letzten Teil der Vorlesung werden schließlich einfache, analytisch integrierbare dynamische Systeme betrachtet und einige zentrale schwingungsdynamische Grundlagen (Eigenkreisfrequenz, Dämpfungsmaß, Resonanz, etc.) vermittelt.

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Ansprechpartner für organisatorische Fragen:

  • Huaxin Dong, M. Sc.
  • Debora Linn, M. Sc.
  • Bianca Mehlhose, M. Sc.

Hinweise:

  • Detailinformationen über die Lehrveranstaltung im WS 22/23 finden Sie im E-Learning-Portal Moodle.
  • Bitte melden Sie sich für die Vorlesung und Übung in TUCaN an. Nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie stets aktuelle Informationen.
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Dozent:

  • B. Schweizer