Bücher der Reihe Grundlagen Und Fortschritte Der Ingenieurwissenschaften

Noahs Arche war als Dreidecker von vielleicht 140 Meter Länge, 23 Meter Breite und 14 Meter Höhe nach dem Vorstellungsvermögen der alten Israeliten mosai­ scher Zeit ein gewaltiges, aus eigener Anschauung nicht bekanntes Wasserfahr­ zeug, auch wenn man weniger an ein Schiff als vielmehr an ein auf einem Floß ruhendes Haus denken muß. Der theoretische Nachweis dafür, daß Noahs Groß­ versuch zum Überleben von Mensch und Tier in einer weltweiten, die höchsten Erhebungen übersteigenden Flut überhaupt gelingen konnte. daß die Arche also jedenfalls schwimmfähig gewesen sein mußte. konnte -wie so häufig in Wissen­ schafts-und Technikgeschichte - erst später, nämlich etwa 1000 Jahre danach, geführt werden. Der bedeutendste antike Mathematiker und Physiker,derGrieche Arehirnedes (287-212 v. ChrJ. entdeckte der Überlieferung nach mit dem bekann­ ten Ausruf "Heureka" Cich hab's gefunden) das nach ihm benannte Prinzip, nach dem ein Schwimmkörper nicht schwerer sein darf als die von ihm verdrängte Flüssigkeitsrnenge. Arehirnedes war auch der erste Wissenschaftler, der im Rahmen seiner Bemühun­ gen um die Quadratur des Kreises die Finite-Element-Methode mit Erfolg anwen­ dete. Seine Berechnung der unteren Grenze 3 ~~ für die Zahln beruht auf der Ein­ teilung des Kreisinnern in 96 gleiche sektorielle Dreieckselernente. Da er diese Grenze über den Umfang des so einbeschriebenen regelmäßigen Polygons ermit­ telte, handelt es sich eigentlich um eine Anwendung der Boundary-Elernent-Me­ thode. Hierbei kann die erzielbare Genauigkeit noch durch die einfache An­ schauung abgeschätzt werden. Vorsicht geboten ist jedoch beim kritiklosen Ein­ satz von Finite-Element-Programmen bei der Strukturanalyse.

Neben einer Einführung in Elastizitätstheorie und Finite-Elemente-Methode werden die Grundlagen zur Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme so dargelegt, wie sie für die Entwicklung von Simluationsprogrammen notwendig sind. Es werden besonders auch Probleme der Kopplung von FEM- und Mehrkörpersystem-Simulationsprogrammen angesprochen.

Das Buch bietet eine umfassende, systematische Darstellung der Impuls-, Wärme- und Stoffübertragung. Dabei wenden die Autoren konsequent asymptotische Methoden (große und kleine Werte der Reynolds-Zahlen oder anderer charakteristischer Kennzahlen) an und betonen die physikalischen Grundlagen. Zum Verständnis sind mathematische Grundkenntnisse erforderlich.