Dynamik und Hydromechanik

Niveau der Lehrveranstaltung/des Moduls laut Lehrplan

1. Studienzyklus, Bachelor

Lernergebnisse der Lehrveranstaltung/des Moduls

Die Studierenden sind durch den Teil „Dynamik“ in der Lage:
• Physikalische Probleme auf dem Gebiet der Dynamik selbständig zu analysieren, Lösungsmethoden zu entwickeln und Lösungen zu erarbeiten.
• Technische Systeme mechanischer Natur auf die zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien zu reduzieren.
• Mathematische Verfahren zur Lösung physikalischer Problemstellungen zur Anwendung zu bringen.
• Selbständig Problemstellungen in technischen Anlagen zu erkennen, physikalische Modelle zur Lösung zu entwickeln und Abschätzungen für die Umsetzbarkeit physikalischer Verfahren vorzunehmen.
• Gewonnene Erkenntnisse darzustellen, zu präsentieren und weiterzugeben.
Die Studierenden sind durch den Teil „Hydromechanik“ in der Lage:
• Die wesentlichen Stoffeigenschaften von Flüssigkeiten zu beschreiben.
• Die durch den hydrostatischen Druck auf geometrische Flächen wirkenden Kräfte zu bestimmen und zu berechnen.
• Den Auftrieb einfacher geometrischer Körper zu berechnen.
• Die Kontinuitäts- und die Energiegleichung auf einfache hydraulische Systeme anzuwenden und zu berechnen.
• Einfache Systeme der Rohrhydraulik zu analysieren und die auftretenden Druckverluste, Volumenströme und Strömungsgeschwindigkeiten zu berechnen.
• Den Impulssatz und den Drallsatz auf einfache hydraulische Systeme anzuwenden und die Kraftwirkung strömender Flüssigkeiten zu berechnen.
• Ähnlichkeitsgesetze auf einfache hydraulische Systeme anzuwenden.

Voraussetzungen laut Lehrplan

Keine

Lehrinhalte

Teil Dynamik:
• Kinematik des Massenpunktes; Beschreibung der Bewegung des Massenpunkts, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Relativbewegung
• Kinetik des Massenpunkts; Newtonsches Gesetz, Impulssatz, Drallsatz, Energieerhaltungssatz
• Kinematik und Kinetik des starren Körpers: Kinematik der allgemeinen Bewegung eines starren Körpers, Massenträgheitsmoment, Impulssatz, Drallsatz, Energieerhaltungssatz, Systeme von starren Körpern
• Stoßvorgänge; gerader zentraler Stoß, exzentrischer Stoß
• Schwingungen; Klassifikation von Schwingungen, freie und erzwungene Schwingungen, gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen, Resonanz

Teil Hydromechanik:
• Stoffeigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen
• Hydrostatischer Druck
• Auftrieb
• Kontinuitätsgleichung
• Energiegleichung
• Rohrhydraulik
• Ausfluss aus Behältern
• Impulssatz
• Drallsatz
• Ähnlichkeitsgesetze

empfohlene Fachliteratur

• Assmann (2010): Technische Mechanik Bd. 3 T: Kinematik und Kinetik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag München
• Böswirth (2007): Technische Strömungslehre: Lehr- und Übungsbuch, 7. Aufl., Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden
• Bohl, Elmendorf (2008): Technische Strömungslehre, 14. Aufl., Vogel Business Media Würzburg
• Böge (2011): Technische Mechanik: Statik – Dynamik – Fluidmechanik – Festigkeitslehre, 29. Aufl., Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden
• Junge (2011): Einführung in die Technische Strömungslehre, Fachbuchverlage Leipzig Mayr (2012): Technische Mechanik: Statik – Kinematik – Kinetik – Schwingungen – Festigkeitslehre, 7. Aufl., Carl Hanser Verlag München
• Richard, Sander (2008): Technische Mechanik. Dynamik – effektive und anwendungsnah, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden