Technische Mechanik III

 

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage, verschiedene Arten von Schwingungen zu identifizieren. Die kennen die zugrunde liegenden physikalischen Zusammenhänge und sind imstande, die Realität zielführend zu modellieren. Nach geeigneter Modellbildung sind die Studierenden auch ohne großen Mess- und Rechenaufwand in der Lage, die Auswirkungen von Änderungen physikalischer oder geometrischer Parameter auf die Schwingung abzuschätzen.
Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das physikalische Modell mit geeigneten mathematischen Methoden zu behandeln. Durch praktische Erfahrungen werden die Studierenden in die Lage versetzt, die wichtigsten mechanischen Größen experimentell zu bestimmen und aus den Ergebnissen der Messungen die richtigen Schlüsse zu ziehen.

Inhalte

Die Studierenden erwerben im Modul Technische Mechanik III in der Vorlesung das Grundwissen zur Einordnung, zum Verständnis und zur Berechnung mechanischer Schwingungen:

  • Die Studierenden erhalten eine Einführung in grundlegende lineare Schwingungsphänomene.
  • Zunächst werden ungedämpfte Schwingungen mit einem Freiheitsgrad behandelt, wie sie sich frei oder mit unterschiedlichen Arten der Anregung einstellen.
  • Danach werden freie und erzwungene Schwingungen mit einem Freiheitsgrad behandelt, wobei nun die Dämpfung berücksichtigt ist.
  • Als Beispiel dafür, wie Schwingungen diskreter Systeme mit mehreren Freiheitsgraden zu berechnen sind, werden ungedämpfte Schwingungen mit zwei Freiheitsgraden behandelt.
  • Aus dem Bereich der Schwingungen mit unendlich vielen Freiheitsgraden (Kontinuumsschwingungen) werden
    • Saite (DGL 2. Ordnung; Transversalschwingung)
    • Stab (DGL 2. Ordnung; Longitudinalschwingung)
    • Torsionsstab (DGL 2. Ordnung; Torsionsschwingung)
    • Balken (DGL 4. Ordnung; Transversalschwingung)
    • Membran (DGL 2. Ordnung; Transversalschwingung)
    • Scheibe (DGL 2. Ordnung; Longitudinalschwingung)
    • Platte (DGL 4. Ordnung; Transversalschwingung)

    behandelt.

  • Abschließend werden noch einige nichtlineare Schwingungsphänomene und geeignete Berechnungsmethoden angesprochen.

Im Grundpraktikum Technische Mechanik werden die Studierenden mit grundlegenden mechanischen Phänomenen und deren Messung vertraut gemacht. Sie lernen konventionelle und moderne Methoden kennen, mechanische Größen zu messen und erproben den Umgang mit den entsprechenden Gerätschaften. Die Studierenden bekommen darüber hinaus ein Gefühl dafür vermittelt, welche Übereinstimmung von Berechnungen anhand mechanischer Modelle mit der Realität erwartet werden kann.

Ähnliche Artikel

Kommentar verfassen