Engineering Mechanics 3 - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Lineare Algebra; Analysis; Grundlagen der Differentialgleichungen, Technische Mechanik 1, Technische Mechanik 2

Die Studierenden haben das methodische Rüstzeug, um den Abstraktionsprozess vom realen technischen System über das mechanische Modell zur mathematischen Lösung realisieren zu können. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von Modellen der Schwingungstechnik. Durch eine Vielzahl von selbständig bzw. im Seminar gemeinsam gelösten Aufgaben sind die Studierenden in der Lage aus dem (schwingungs-)technischen Problem heraus, eine Lösung analytisch oder rechnergestützt numerisch zu finden.
Sie können das schwingungstechnische Problem klassifizieren, das betrifft insbesondere die Einteilung in freie und erzwungene, sowie lineare und nichtlineare Schwingungen. Die Studierenden können daraufhin beurteilen, welches Werkzeug aus der Schwingungstechnik für den Anwendungsfall das effizienteste Werkzeug darstellt und ob eine analytisch geschlossene Lösung gelingt. In Bezug auf die Kontinuumsschwingungen und den nichtlinearen Pendelschwingungen haben sie den praktischen Umgang mit partiellen Differentialgleichungen und mit nichtlinearen Problemen erlernt.

1. Schwingungstechnik
- Einführung (Beispiele für Schwingungen, Klassifizierung von Schwingungen)
- Grundlagen der Schwingungstechnik (Kinematik, Differentialgleichung, Frequenz, Amplitude)
- Freie gedämpfte Schwingungen (Kriechfall, Schwingfall, Aperiodischer Grenzfall)
- Erzwungene gedämpfte Schwingungen (Vergrößerungsfunktion, Phasenwinkel)
- Mehrmassenschwinger (Eigenwerte, Schwebung)
- Schwingungen von Kontinua (Längs-, Torsions- und Biegeschwingungen von Stäben)
- Nichtlineare Schwingungen (Pendel mit großen Auslenkungen, Elliptische Integrale, Phasenebene)

PowerPoint-Folien, Tafel, Videos, Computersimulationen

Zimmermann, K.: Technische Mechanik-multimedial. Hanser Fachbuchverlag 2003
Zimmermann/Gerlach: Arbeitsbuch Technische Mechanik, Unicopy Campus Edition
Magnus, Popp: Schwingungen, Teubner Verlag
Klotter: Technische Schwingungslehre
Fischer, Stephan: Mechanische Schwingungen

Prof. Zentner, Lena