Mechanical engineering Books

Book SynopsisThis book presents the practical aspects of mass measurements. Concepts of gravitational, inertial and conventional mass and details of the variation of acceleration of gravity are described. The Metric Convention and International Prototype Kilogram and BIPM standards are described. The effect of change of gravity on the indication of electronic balances is derived with respect of latitude, altitude and earth topography. The classification of weights by OIML is discussed. Maximum permissible errors in different categories of weights prescribed by national and international organizations are presented. Starting with the necessity of redefining the unit kilogram in terms of physical constants, various methods of defining the kilogram in terms of physical constants are described. The kilogram can be defined by Avogadro’s constant, ion collection of some heavy elements, levitation, voltage and Watt Balance. The detection of very small mass of the order of zeptogram through Nanotechnolgy is also discussed. Latest recommendations of CIPM are given.Table of ContentsSome Important Definitions.- Introduction.- Other Probability Functions.- Evaluation of Measurement Data.- Propagation of Errors/Uncertainty.- Uncertainty and Calibration of Instruments.- Calculation of Uncertainty.- Uncertainty in Calibration of a Surface Plat.- Uncertainty in Calibration.- Uncertainty in Volumetric Measurement.- Uncertainty in Calibration of Electrical Instruments.

Read more less

Book SynopsisManufacturing is the basic industrial activity generating real value. Cutting and abrasive technologies are the backbone of precision production in machine, automotive and aircraft building as well as of production of consumer goods. We present the knowledge of modern manufacturing in these technologies on the basis of scientific research. The theory of cutting and abrasive processes and the knowledge about their application in industrial practice are a prerequisite for the studies of manufacturing science and an important part of the curriculum of the master study in German mechanical engineering. The basis of this book is our lecture “Basics of cutting and abrasive processes” (4 semester hours/3 credit hours) at the Leibniz University Hannover, which we offer to the diploma and master students specializing in manufacturing science.Table of ContentsIntroduction to the technology of cutting and abrasive processes.- Chip formation.- Chip control.- Forces and powers in cutting and abrasive processes.- Energy conversion.- Modeling.- Wear.- Cutting materials.- High Speed Cutting.- Hard Cutting, Process Design.- Hard machining quality.- Broaching.- Grinding.- Gear grinding.- Process chain.- Surface.- Cooling lubrication.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.Table of ContentsI. Der Luftverkehr.- 1. Geschwindigkeit und Häufigkeit.- 2. Zuverlässigkeit und Bequemlichkeit.- 3. Wirtschaftlichkeit.- II. Die Luftkräfte.- 4. Form- und Reibungswiderstand.- 5. Auftrieb.- 6. Induzierter Widerstand.- III. Das Flugwerk.- 7. Entwurf.- 8. Ausführung.- IV. Das Triebwerk.- 9. Schrauben.- 10. Motoren.- V. Das Flugzeug.- 11. Flugleistungen.- 12. Flugeigenschaften.

Read more less

Book SynopsisThe aim of the present book is the formulation, mathematical study and numerical treatment of static and dynamic problems in mechanics and engineering sciences involving nonconvex and nonsmooth energy functions, or nonmonotone and multivalued stress-strain laws. Such problems lead to a new type of variational forms, the hemivariational inequalities, which also lead to multivalued differential or integral equations. Innovative numerical methods are presented for the treament of realistic engineering problems. This book is the first to deal with variational theory of engineering problems involving nonmonotone multivalue realations, their mechanical foundation, their mathematical study (existence and certain approximation results) and the corresponding eigenvalue and optimal control problems. All the numerical applications give innovative answers to as yet unsolved or partially solved engineering problems, e.g. the adhesive contact in cracks, the delamination problem, the sawtooth stress-strain laws in composites, the shear connectors in composite beams, the semirigid connections in steel structures, the adhesive grasping in robotics, etc. The book closes with the consideration of hemivariational inequalities for fractal type geometries and with the neural network approach to the numerical treatment of hemivariational inequalities.Table of ContentsI Introductory Topics.- 1 Elements of Nonsmooth Analysis.- 1.1 Convexity and Sub differential.- 1.2 Generalized Gradient and Related Calculus.- 1.3 Minimization Problems. Duality of Convex Functionals.- 1.4 Miscellanea: Fans, Quasidifferentials, Codifferentials.- II Mechanical Theory.- 2 Nonsmooth Mechanics I.- 2.1 Convex Superpotentials.- 2.2 Nonconvex Superpotentials.- 2.3 Boundary Conditions Expressed via Convex Superpotentials.- 2.4 Boundary Conditions Expressed via Nonconvex Superpotentials.- 2.5 Extensions to Function Spaces.- 3 Nonsmooth Mechanics II.- 3.1 Material Laws Expressed via Convex Superpotentials. An Overview.- 3.2 Material Laws Expressed via Nonconvex Superpotentials I.- 3.3 Material Laws Expressed via Nonconvex Superpotentials II.- 3.4 Loading and Unloading Problems. The Advantage of the Use of Superpotentials.- 3.5 Material Laws and Boundary Conditions Expressed via Fans, Quasi differentials and Codifferentials.- 4 Hemivariational Inequalities.- 4.1 The Derivation of Hemivariational Inequalities in Mechanical Problems.- 4.2 Hemivariational and Variational-Hemivariational Inequalities.- 4.3 Substationarity Problems for the Potential or the Complementary Energy.- 4.4 Loading and Unloading Problems, Eigenvalue Problems for Hemivariational Inequalities and Dynamic Problems.- 4.5 On the F-superpotential and the V-superpotential. Quasidiffer-entiability in Mechanics.- 5 Multivalued Boundary Integral Equations.- 5.1 The Indirect and the Direct Method for Nonmonotone Boundary Conditions.- 5.2 Complement for Adhesively Bonded Cracks.- III Mathematical Theory.- 6 Static Hemivariational Inequalities.- 6.1 Coercive Hemivariational Inequalities.- 6.2 Semicoercive Hemivariational Inequalities.- 6.3 On the Substationarity of the Energy.- 6.4 Variational Hemivariational Inequalities.- 6.5 Applications to Engineering Problems.- 7 Eigenvalue and Dynamic Problems.- 7.1 On the Eigenvalue Problem for Hemivariational Inequalities.- 7.2 Dynamic Hemivariational Inequalities.- 7.3 Applications to Engineering Problems: Von Kármán Plates and Thermoelasticity.- 8 Optimal Control and Identification Problems.- 8.1 Formulation of the Problem.- 8.2 Mathematical Study of the Optimal Control Problem Governed by Hemivariational Inequalities.- 8.3 Applications to Engineering Problems.- IV Numerical Applications.- 9 On the Numerical Treatment of Hemivariational Inequalities.- 9.1 The First Numerical Attempts and the Questions of Stability and Uniqueness.- 9.2 The Microspring Approximation Method of the Decreasing Branch.- 9.3 The Method of Decreasing Branch Approximation by Monotone Laws.- 9.4 Application I: Cleavage in Laminated Composites and the Non-monotone Unilateral Contact Problem.- 9.5 Application II: The Nonmonotone Friction Problem and the Combined Unilateral Contact Problem with Nonmonotone Friction.- 10 On the Approximation of Hemivariational Inequalities by Variational Inequalities.- 10.1 General Formulation of the Method.- 10.2 Application III: Nonmonotone Friction Interface Conditions with Debonding.- 10.3 Application IV:Adhesive Joints in Structural Mechanics.- 10.4 Application V: Comparison with the Path Following Method.- 10.5 Application VI: Nonmonotone Stress-Strain Laws. The Sawtooth Behaviour of Composites.- 10.6 Application VII: Shear Connectors in Composite Beams.- 11 The Method of Substationary Point Search.- 11.1 General Formulation of the Method.- 11.2 On the Numerical Implementation of the Algorithm.- 11.3 Application VIII: Delamination and Adhesive Joints in Structural Mechanics.- 11.4 Application IX: Semirigid Connections in Steel Structures.- 12 On a Decomposition Method into Two Convex Problems.- 12.1 General Formulation of the Method.- 12.2 Application X: The Stamp Problem and the Interfacial Debonding in Composites.- 13 Dynamic Hemivariational Inequalities and Crack Problems.- 13.1 Application XI: Numerical Treatment of Dynamic Hemivariational Inequalities.- 13.2 Application XII: The Unilateral Contact and Nonmonotone Friction Problem in Cracks.- 13.3 Application XIII: Fracture of Cracks Repaired by an Adhesive Material.- 14 Applications of the Theory of Hemivariational Inequalities in Robotics.- 14.1 Application XIV: Adhesive Grasping Problem in Robotics.- 14.2 Application XV: On the Optimal Control of the Adhesive Grasping Problem in Robotics.- 15 Addenda: Hemivariational Inequalities, Fractals and Neural Networks.- 15.1 Fractals in Mechanics. An Introduction.- 15.2 Application XVI: Hemivariational Inequalities for Fractal Interfaces.- 15.3 The Neural Network Approach to Hemivariational Inequalities.- 15.4 Application XVII: D.C.B. Specimen Modelling. The Neural Network Approach.- 15.5 Application XVIII: The Inverse Delamination Problem as a Supervised Learning Problem for a Neural Network. Extensions.- References.

Read more less

Book SynopsisDie Verallgemeinerte Technische Biegetheorie (VTB) beschreibt das Verhalten prismatischer Tragwerke auf neuer Grundlage; dieses Buch stellt diese Theorie erstmalig geschlossen dar. Der systematische Ansatz geht von natürlichen Verformungen aus und gestattet eine einheitliche Betrachtungsweise der wichtigsten Vorgänge, die in den verschiedenen Teilgebieten der Mechanik behandelt werden; die Verallgemeinerte Technische Biegetheorie bringt durch verallgemeinerte Begriffe gleichzeitig Ordnung und Durchsichtigkeit in das gesamte Gebiet. Die Theorie kann auf die unterschiedlichsten Probleme in Statik und Dynamik angewendet werden. Die mathematischen Formulierungen werden programmierfertig angeboten; die Verallgemeinerte Technische Biegetheorie zeichnet sich gegenüber anderen Verfahren durch die Transparenz der Betrachtung und den reduzierten numerischen Aufwand aus. Das Buch eignet sich sowohl für den Gebrauch neben Vorlesungen als auch für das Selbststudium, um das neue Verfahren auf Fragestellungen der Praxis anzuwenden.Table of Contents1 Einführung.- 1.1 Historische Entwicklung.- 1.2 Das System der Technischen Biegetheorie.- 1.2.1 Allgemeine Definitionen.- 1.2.2 Die einheitliche Darstellung der Technischen Biegetheorie.- 1.2.3 Zusammenhang zwischen Einheitsverwölbung und Einheitsverschiebungen.- 1.3 Das System der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie.- 1.3.1 Die Wölbfreiheitsgrade als Reihengesetz.- 1.3.2 Einführendes Beispiel mit fünf Wölbfreiheitsgraden.- 2 Ableitung der Differentialgleichungen für die einfache Stufe.- 2.1 Bezeichnungen.- 2.2 Voraussetzungen.- 2.3 Die Elastizitätsbeziehungen.- 2.3.1 Elastizitätsgesetz der Membranschnittkräfte.- 2.3.2 Elastizitätsgesetz der Plattenschnittkräfte.- 2.4 Die geometrischen Beziehungen.- 2.4.1 Wölbordinaten und Scheibenumfangsverschiebungen.- 2.4.2 Wölbordinaten, Scheibenquerverschiebungen und Scheibenverdrehungen.- 2.5 Produktansatz für die Verschiebungen.- 2.6 Die Gleichgewichtsbedingungen.- 2.6.1 Die virtuellen Verrückungen.- 2.6.2 Die virtuelle Arbeit an rV?’ = 1?.- 2.6.3 Die virtuelle Arbeit an rV? = 1?.- 2.7 Die Orthogonalisierung.- 2.7.1 Die Diagonalisierung der Matrizen C? und B?.- 2.7.2 Entmischung der Starrkörperzustände.- 2.8 Das transformierte System.- 2.8.1 Die Einheitsverformungen und -schnittkräfte.- 2.8.2 Die verallgemeinerten Steifigkeiten.- 2.8.3 Die verallgemeinerten Schnittgrößen.- 2.8.4 Die verallgemeinerten Lasten.- 2.8.5 Die verallgemeinerten Randbedingungen.- 2.9 Die Stellung der Technischen Biegetheorie in der VTB.- 2.9.1 Die Schnittgrößen.- 2.9.2 Einbindung der Längung in das System der VTB.- 2.9.3 Analogien.- 2.9.4 Zur Frage der Bezeichnungen und Dimensionen.- 2.10 Zusammenfassende Darstellung.- 2.11 Zahlenbeispiel zur einfachen Stufe.- 2.11.1 Ermittlung der Querschnittswerte.- 2.11.2 Ermittlung von Spannungen und Verformungen aus dem Lastfall Eigengewicht.- 3 Erweiterungen und Ergänzungen für Sonderfälle.- 3.1 Der Längsbiegewiderstand.- 3.1.1 Genaue Erfassung der Plattenanteile.- 3.1.2 Näherungsweise Erfassung des Längsbiegewiderstandes nach der Orthogonalisierung.- 3.1.3 Numerische Auswirkung des Plattenanteils.- 3.2 Nebenknoten.- 3.3 Querschnittslagerungen.- 3.3.1 Lagerungen an den Randknoten.- 3.3.2 Lagerung an den Innenknoten.- 3.3.3 Elastische Lagerungen.- 3.3.4 Zahlenbeispiel zu Nebenknoten und Symmetriebedingung.- 3.3.5 Zahlenbeispiel zu Knotenlagerung und Drehbettung.- 3.4 Der geschlossene einzellige Querschnitt.- 3.4.1 Der torsionsfreie Fall.- 3.4.2 Berücksichtigung der Torsion.- 3.4.3 Der Bredt’sche Anteil.- 3.4.4 Das Problem der Orthogonalisierung.- 3.4.5 Zahlenbeispiel zum geschlossenen Querschnitt.- 4 Herleitung der DifFerentialgleichungen aus dem Variationsprinzip.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Die Arbeit der inneren Kräfte.- 4.3 Transformation auf Diagonalgestalt.- 4.4 Die Arbeit der äußeren Lasten.- 4.5 Randbedingungen.- 5 Spezielle Querschnitte.- 5.1 Hut-, C- und Z-Profile.- 5.1.1 Formeln für die Querschnittswerte der C- und Hut-Profile.- 5.1.2 Formeln für die Querschnittswerte des Z-Profils.- 5.1.3 Einarbeiten von Querschnittslagerungen.- 5.2 Platten.- 5.2.1 An den Längsrändern gelenkig gelagerte Platten.- 5.2.2 Allgemeine Lagerung der Plattenquerschnitte.- 5.2.3 Beispiel.- 6 Die Kreiszylinderschale.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Die grundlegenden Beziehungen.- 6.2.1 Geometrische Beziehungen.- 6.2.2 Elastizitätsgesetz der Schnittkräfte.- 6.2.3 Produktansätze für die Verschiebungen.- 6.3 Aufstellung der Gleichgewichtsbedingungen für den geschlossenen Zylinder.- 6.3.1 Arbeit der inneren Kräfte — Die Ermittlung der orthogonalen Einheitsverwölbungen.- 6.3.2 Die Arbeit der äußeren Lasten.- 6.3.3 Rückrechnung der Schnittkräfte aus den Verformungsfunktionen.- 6.4 Veranschaulichung — Analogie zur Technischen Biegetheorie.- 6.4.1 Die Einheitsverformungszustände.- 6.4.2 Die Gleichgewichtsaussagen.- 6.5 Ein Beispiel.- 6.6 Annäherung durch Polygonquerschnitt.- 6.7 Die Teilzylinderschale.- 6.8 Zusammenstellung der Formeln.- 7 Integrationshilfen.- 7.1 Zerlegung der Funktionen in symmetrische und antimetrische Anteile.- 7.2 Die Integrationswerte der Funktionsprodukte.- 7.3 Integration der Schubkräfte aus der Wölbfunktion.- 8 Die Lösung der gewöhnlichen Differentialgleichung 4.Ordnung.- 8.1 Die geschlossene Lösung.- 8.2 Das zweistufige Differenzenverfahren.- 8.2.1 Differenzenausdrücke für die Innenpunkte eines Feldes.- 8.2.2 DifFerenzenausdrücke für die Randpunkte eines Feldes.- 8.2.3 Zahlenbeispiel zum gelenkig gelagerten Balken.- 8.2.4 Zahlenbeispiel zur Rechteckplatte.- 8.3 Allgemeine Lagerungsbedingungen.- 8.3.1 Stahlbetonfaltwerk mit Punktlagerung in Feldmitte.- 8.3.2 Erhöhung der Drillsteifigkeit durch Bindebleche.- Symbolverzeichnis.

Read more less

Book SynopsisI: Theorie.- 1 Einführung.- 2 Lineare Elastizitätstheorie.- 3 Stabformige Tragwerke.- 4 Energietheoreme der Elastomechanik.- II: Beispiele zur Theorie und Anwendungen.- 1 Einführung.- 2.3 Anwendung der linearen Elastizitätstheorie auf die Scheibe.- 3.1 Definitionen und Grundlagen der geometrischen Beschreibung von Querschnitten.- 3.2 Elementare Torsionstheorie (ETT) nach B. de St. Venant für dünnwandige, stabförmige Tragwerke.- 3.3 Elementare Biegetheorie (EBT).- 3.4 Wölbkrafttorsion.- 4 Energietheoreme.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.Trade Review"...Der Autor will ... das Wissen vermitteln, das notwendig ist, um weiterführende Bücher lesen zu können ... Diesem Anspruch wird er gerecht. Die Auswahl des Formelapparates ist gelungen, die Herleitungen sind knapp, aber dennoch verständlich kommentiert, die Diskussion der Ergebnisse ist ausführlicher als gewohnt; häufig helfen gute Abbildungen. Bemerkenswert sind die immer wieder hergestellten Querverbindungen zwischen den Abschnitten..." (Bauingenieur)Table of ContentsI: Theorie.- 1 Einführung.- 2 Lineare Elastizitätstheorie.- 2.1 Voraussetzungen.- 2.2 Grundgleichungen der linearen Elastizitätstheorie.- 2.2.1 Differentialgleichungen des Gleichgewichtes.- 2.2.1.1 Statische Beziehungen im Körperinneren (SS).- 2.2.1.1.1 Ebener Fall.- 2.2.1.1.2 Erweiterung auf den Raum.- 2.2.1.2 Statische Beziehungen an einem Schnitt bzw. am Rand (SSS).- 2.2.1.2.1 Ebener Fall (Dicke „1“).- 2.2.1.2.2 Erweiterung auf den Raum.- 2.2.1.2.3 Randbedingung der Kräfte (KRB).- 2.2.1.3 Spannungsfelder, Airysche Spannungsfunktion, Spannungsansätze.- 2.2.1.3.1 Spannungsfelder ?.- 2.2.1.3.2 Airysche Spannungsfunktion ?.- 2.2.1.3.3 Pascalsches Dreieck als Hilfsmittel für Spannungsbzw. Verschiebungsansätze in Polynomform.- 2.2.2 Differentialgleichungen der Kinematik (KVV).- 2.2.2.1 Verschiebungs-Verzerrungsbeziehungen.- 2.2.2.1.1 Ebener Fall.- 2.2.2.1.2 Erweiterung auf den Raum.- 2.2.2.2 Kompatibilitäts- bzw. Verträglichkeitsbeziehungen.- 2.2.2.2.1 Ebener Fall.- 2.2.2.2.2 Erweiterung auf den Raum.- 2.2.2.3 Randbedingungen für die Verschiebungen (GRB).- 2.2.3 Stoffgesetze.- 2.2.3.1 Homogene, isotrope Stoffe im dreidimensionalen Raum.- 2.2.3.2 Ebene Zustände bei homogenem, isotropem Material.- 2.2.3.2.1 Ebener Dehnungszustand (?z = ?yz = ?zx = 0).- 2.2.3.2.2 Ebener Spannungszustand (?z = ?yz = ?zx = 0).- 2.2.3.3 Anisotrope Stoffe.- 2.3 Anwendung der Grundgleichungen auf die Scheibe.- 2.3.1 Lösungsschema, Schnittgrößen, Ausgangsgleichungen.- 2.3.2 Lösungsweg bei Anwendung der Gleichungen für den ebenen Spannungszustand (?z = 0, isotroper Werkstoff).- 2.3.2.1 Kraftmethode: (gesucht sind die DGL’n der Spannungen).- 2.3.2.1.1 Anwendung der Airyschen Spannungsfunktion.- 2.3.2.2 Deformationsmethode: (gesucht sind die DGL’n der Verschiebungen).- 2.3.3 Lösungsweg bei Anwendung der Gleichungen für den ebenen Dehnungszustand (?z = 0, isotroper Werkstoff).- 2.3.3.1 Deformationsmethode.- 2.3.3.2 Kraftmethode.- 2.3.4 Anmerkungen und Zusammenfassung.- 2.4 Anwendung der Grundgleichungen bei Torsion.- 2.4.1 St. Venantsche Torsionstheorie.- 2.4.1.1 Kinematische Zusammenhänge (KVV).- 2.4.1.2 Stoffgesetz, Spannungs- Verschiebungsbeziehungen.- 2.4.1.3 Gleichgewichtsbeziehungen (SS).- 2.4.2 Prandtlsche Torsionsfunktion.- 2.4.2.1 Ermittlung der Kompatibilitätsbedingungen.- 2.4.2.2 Gleichgewichtsbeziehungen (SS).- 2.4.2.2.1 Randbedingungen auf der Zylinderoberfläche.- 2.4.2.2.2 Spannungen im Stabquerschnitt (yz-Ebene).- 2.4.2.2.3 Schnittkräfte bzw. Randbedingungen an den Stabenden.- 2.4.2.3 Membrananalogie.- 2.4.2.4 Ermittlung der Schubspannungsverteilung in einigen zylindrischen Vollquerschnitten.- 2.5 Anhang: Transformation von Koordinaten, Vektoren und Tensoren zweiter Stufe.- 2.5.1 Übergang von der Vektor- bzw. Matrixschreibweise zur Indexschreibweise.- 2.5.2 Koordinatentransformation, Transformation eines Ortsvektors, einer Strecke, eines Winkels.- 2.5.3 Transformation der Spannungen.- 2.5.4 Dyadisches Produkt und der Begriff des Tensors.- 2.5.4.1 Transformation des dyadischen Produktes bzw. des Tensors 2. Stufe.- 2.5.4.2 Eigenschaften eines Tensors 2. Stufe.- 2.5.5 Transformation der Verzerrungen.- 3 Stabformige Tragwerke.- 3.1 Definitionen und Grundlagen.- 3.1.1 Begriffsbestimmung und Voraussetzungen für stabformige Tragwerke.- 3.1.2 Lösungsablauf beim Berechnen von stabförmigen Tragwerken.- 3.1.3 Spannungen in dünnwandigen, stabförmigen Tragwerken (SS).- 3.1.3.1 Kraftflüsse.- 3.1.3.2 Gleichgewicht an einem dünnwandigen Element (SS).- 3.1.4 Zusammenhang zwischen Spannungen und Schnittgrößen an den Schnittflächen eines stabförmigen Tragwerkes (SSS).- 3.1.4.1 Schnittgrößen am Vollquerschnitt (SSS).- 3.1.4.2 Schnittgrößen an offenen oder geschlossenen dünnwandigen Querschnitten (SSS).- 3.1.5 Gleichgewicht von äußeren Lasten und Schnittlasten an einem stabförmigen Element (SSL).- 3.1.6 Allgemeine Betrachtung der kinematischen Bedingungen an stabförmigen Tragwerken (KVV).- 3.1.6.1 Betrachtung des Querschnittes.- 3.1.6.1.1 Wölbkoordinate w bei offenen, dünnwandigen Querschnitten.- 3.1.6.2 Betrachtung des kinematischen Verhaltens eines Querschnittes bei Drillung.- 3.1.6.2.1 Definition des Schubmittelpunktes (Momentan(dreh)poles).- 3.1.6.2.2 Betrachtung eines Hautelementes.- 3.1.6.2.3 Definition von vt beim Vorliegen eines Allgemeinen Koordinatensystems.- 3.1.7 Flächenintegrale (Aus der Geometrie der stabförmigen Tragwerke und der Wahl des Koordinatensystems resultierende Zusammenhänge).- 3.1.7.1 Flächenintegrale ohne Wölbanteil.- 3.1.7.1.1 Allgemeines Koordinatensystem (AG-KOS: (x,y,z))..- 3.1.7.1.2 Schwerpunkt-Koordinatensystem (SP-KOS: (x, y, z)).- 3.1.7.1.3 Hauptachsen-Koordinatensystem (HA-KOS: (x,?, z)) bei Biegung ohne Wölbbeanspruchung.- 3.1.7.1.4 Hierarchie der Flächenintegrale der yz-Koordinaten ohne Wölbanteil.- 3.1.7.2 Hierarchie und Systematik der Flächenintegrale.- 3.1.7.3 Flächenintegrale mit Wölbanteil.- 3.1.7.3.1 Ermittlung der Verwölbung.- 3.1.7.3.2 Normierte Wölblkoordinate (Einheitsverwölbung), Ermittlung von w0.- 3.1.7.3.3 Transformation der Verwölbung bei Änderung des Poles.- 3.1.7.3.4 Normierte Flächenintegrale zweiter Ordnung.- 3.1.7.3.5 Hauptkoordinaten.- 3.1.7.3.6 Ermittlung des Schubmittelpunktes für offene Profile (SM).- 3.1.7.3.7 Ermittlung des kleinsten Wölb Widerstandes.- 3.1.7.4 Abschließende Bemerkungen.- 3.2 Elementare Torsionstheorie (ETT) nach B. de St. Venant für dünnwandige stabförmige Tragwerke.- 3.2.1 Torsion einer Welle mit Kreisquerschnitt.- 3.2.2 Lösung des Spannungsproblems für eine einzellige dünnwandige Röhre (SS und SSS).- 3.2.3 Kinematische Zusammenhänge bei geschlossenen und offenen (Hohl-) Querschnitten (KVV) und ihre Verknüpfung mit der Schnittkraft.- 3.2.3.1 Ermittlung der Wölbfunktion für geschlossene und offene Querschnitte.- 3.2.3.1.1 Wölbfunktion für geschlossene Querschnitte Zwangsfreie Drillung um den SMg (W = u(s) ? u0).- 3.2.3.1.2 Wölbfunktion für offene Querschnitte Zwangsfreie Drillung um den SM (W = u(s) ? u0).- 3.2.3.2 Ermittlung des spezifischen Drillwinkels ? für einzellige geschlossene Querschnitte bei zwangsfreier Drillung.- 3.2.3.3 Verwölbungsfreie, sogenannte Neubersche (Zylinder-) Schalen.- 3.2.3.4 Abschätzung der Verwölbung eines Rechteckquerschnittes ohne Wölbbehinderung.- 3.2.3.5 Betrachtungen zur Torsion eines dünnwandigen Querschnittes mit Wölbbehinderung (Feste Einspannung).- 3.2.4 Torsion einer mehrzelligen Röhre.- 3.2.5 Zwangsfreie Drillung nicht kreisförmiger Vollquerschnitte (Näherung für b ? t).- 3.3 Elementare Biegetheorie, „EBT“ (Navier-Biegetheorie).- 3.3.1 Voraussetzungen, Abgrenzungen, Gültigkeit.- 3.3.2 Grundgleichungen der EBT.- 3.3.2.1 Betrachtungen zur Kinematik der Biegetheorie (KVV).- 3.3.2.1.1 Verzerrungs-Verschiebungsbeziehungen (KVV).- 3.3.2.2 Betrachtungen zum Gleichgewicht.- 3.3.3 Ermittlung der Spannungen in einem Schnitt.- 3.3.3.1 Ermittlung der Normalspannungen in einem Schnitt.- 3.3.3.1.1 Allgemeines Koordinatensystem (AG-KOS).- 3.3.3.1.2 Schwerpunkt-Koordinatensystem (SP-KOS).- 3.3.3.1.3 Hauptachsen-Koordinatensystem (HA-KOS).- 3.3.3.2 Ermittlung der Schub-Spannungen bzw. des Schubflusses in dünnwandigen zylindrischen Querschnitten.- 3.3.4 Ermittlung der Biegelinie (Elastizitätsgesetze der EBT).- 3.3.4.1 Die durch Dehnung entstehende Biegelinie.- 3.3.4.2 Abschätzung des Einflusses der Schubdeformation.- 3.3.5 Schubflußverteilung in offenen Querschnitten.- 3.3.5.1 Hydrodynamische Analoga.- 3.3.6 Momentenäquivalenz und ihre Anwendung zur Bestimmung von Schubmittelpunkten.- 3.3.6.1 Ermittlung des Schubmittelpunktes offener Querschnitte (SM).- 3.3.6.2 Ermittlung des Schubmittelpunktes geschlossener Querschnitte (SMg).- 3.3.7 Schubflußverteilung in geschlossenen Hohlquerschnitten.- 3.3.7.1 Einzellige geschlossene Querschnitte.- 3.3.7.2 Mehrzellige geschlossene Querschnitte.- 3.3.8 Schubfeldträger.- 3.3.8.1 Rechteckfeld.- 3.3.8.2 Parallelogrammfeld.- 3.3.8.3 Trapezfeld.- 3.3.8.4 Allgemeines Viereckfeld.- 3.3.8.5 Offene Schubfeldträger.- 3.3.8.6 Geschlossene Schubfeldträger.- 3.3.8.7 Bemerkungen zur Zugfeldtheorie.- 3.4 Dünnwandige Querschnitte unter Berücksichtigung der Wölbkrafttorsion (EWT).- 3.4.1 Voraussetzungen, physikalisches Verhalten.- 3.4.2 Kinematische Beziehungen (KVV).- 3.4.3 Gleichgewichtsbedingungen.- 3.4.4 Stoffgesetz.- 3.4.5 Ermittlung der Spannung in einem Schnitt.- 3.4.5.1 Normalspannungen.- 3.4.5.2 Schubspannungen.- 3.4.6 Grundgleichungen der Wölbkrafttorsion.- 3.4.6.1 Bestimmung von Mx? und ?x aus Torsionsbeanspruchung.- 3.4.7 Abschätzung der Spannungen in einem Schnitt für geschlossene, dünnwandige, einzellige Querschnitte.- 3.4.8 Anhang.- 4 Energietheoreme der Elastomechanik.- 4.1 Voraussetzungen.- 4.2 Begriff der Arbeit und der virtuellen Arbeit.- 4.3 Arbeit und Ergänzungsarbeit (komplementäre oder konjugierte Arbeit).- 4.3.1 Arbeit W und virtuelle Arbeit ?W.- 4.3.1.1 Verallgemeinerung.- 4.3.2 Ergänzungsarbeit W* (nach Engesser) und virtuelle Ergänzungsarbeit ?W*.- 4.3.2.1 Verallgemeinerung.- 4.3.3 Satz von Betti.- 4.3.4 Satz von Maxwell (Betti-Maxwellsches Reziprozitäts-Theorem).- 4.4 Formänderungsenergie und Ergänzungs-Formänderungsenergie (komplementäre Formänderungsenergie).- 4.4.1 Formänderungsenergie U? und virtuelle Formänderungsenergie ?U?.- 4.4.2 Komplementäre Formänderungsenergie U*? und virtuelle komplementäre Formänderungsenergie ?U*?.- 4.5 Folgerungen.- 4.5.1 Folgerungen aus den Ableitungen über Arbeit und Formänderungsenergie.- 4.5.2 Folgerungen aus den Ableitungen über komplementäre Arbeit und komplementäre Formänderungsenergie.- 4.6 Prinzipe der Virtuellen Verrückungen (PVV) und der Virtuellen Kräfte (PVK).- 4.6.1 Prinzip der Virtuellen Verrückungen (PVV) bzw. Prinzip der Virtuellen Arbeit.- 4.6.2 Prinzip der Virtuellen Kräfte (PVK) bzw. Prinzip der Virtuellen Komplementären Arbeit.- 4.7 Ableitung weiterer Energie — Theoreme aus dem PVV und PVK.- 4.7.1 Theoreme der Einheitsverschiebung (EVT) und der Einheitslast (ELT).- 4.7.1.1 Anwendungsbeispiele für das Einheitslasttheorem (ELT).- 4.7.1.1.1 Statisch bestimmte Systeme.- 4.7.1.1.2 Statisch überbestimmte Systeme.- 4.7.2 Theoreme bzw. Sätze von Castigliano (Engesser).- 4.7.3 Theoreme vom Stationären Wert der Potentiellen Gesamtenergie.- 4.7.3.1 Prinzip vom Stationären Wert der Gesamten Potentiellen Energie (Satz vom Minimum des Elastischen Gesamtpotentiales).- 4.7.3.2 Prinzip vom Stationären Wert der Gesamten Komplementären Potentiellen Energie (Satz vom Minimum des Komplementären Elastischen Gesamtpotentiales).- 4.7.3.3 Satz vom Minimum des (Linear-) Elastischen Gesamtpotentiales.- 4.7.3.4 Satz vom Minimum des Komplementären (Linear-) Elastischen Gesamtpotentiales.- 4.7.4 Theoreme vom Minimum der Formänderungsenergie und der komplementären Formänderungsenergie der Gesamtverformung.- 4.7.4.1 Theorem vom Minimum der Formänderungsenergie der Gesamtverformung.- 4.7.4.2 Theorem vom Minimum der komplementären Formänderungsenergie der Gesamtverformung.- 4.7.5 Abschließende Bemerkungen.- 4.7.6 Anhang.- II: Beispiele zur Theorie und Anwendungen.- 1 Einführung.- 1-1 Vorgehen bei der Idealisierung.- 1-2 Anwendungsbeispiele.- 1-2.1 Ermittlung von Luftkräften.- 1-2.2 Ermittlung äußerer Lasten.- 2.3 Anwendung der linearen Elastizitätstheorie auf die Scheibe.- 2.3-1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 2.3-2 Aufgaben.- 2.3-2.1 Spannungsproblem.- 2.3-2.2 Verschiebungs-Verzerrungsproblem.- 2.3-2.3 Spannungs-Verzerrungsproblem.- 2.3-2.4 Vergleich: Scheibe-Kragbalken.- 2.3-2.5 Vergleich: Scheibe-Beidseitig gelenkig gelagerter Biegebalken.- 3.1 Definitionen und Grundlagen der geometrischen Beschreibung von Querschnitten.- 3.1-1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.1-2 Aufgaben.- 3.1-3 Fragen zum Verständnis.- 3.2 Elementare Torsionstheorie (ETT) nach B. de St. Venant für dünnwandige, stabförmige Tragwerke.- 3.2-1 Dünnwandige, geschlossene Querschnitte.- 3.2-1.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.2-1.2 Aufgaben.- 3.2-2 Dünnwandige, offene Querschnitte.- 3.2-2.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.2-2.2 Aufgaben.- 3.3 Elementare Biegetheorie (EBT).- 3.3-1 Biegelinie und Normalspannungen.- 3.3-1.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.3-1.2 Aufgaben.- 3.3-2 Schubflußberechnung für offene Querschnitte.- 3.3-2.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.3-2.2 Aufgaben.- 3.3-3 Schubflußberechnung für geschlossene einzellige Querschnitte.- 3.3-3.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.3-3.2 Aufgaben.- 3.3-4 Schubflußberechnung für geschlossene mehrzellige Querschnitte.- 3.3-4.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.3-4.2 Aufgaben.- 3.3-5 Allgemeiner Vierecks-Schubfeldträger (SFT).- 3.3-5.1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.3-5.2 Aufgabe.- 3.3-6 Anwendungsbeispiele.- 3.3-6.1 Abschätzung der Beanspruchung des Querschnittes eines Flugzeugrumpfes.- 3.3-6.2 Schnittkräfte am Rumpfeines Flugzeuges infolge der Lasten aus gepfeilten Tragflächen.- 3.4 Wölbkrafttorsion.- 3.4-1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 3.4-1.1 Annahmen und Voraussetzungen.- 3.4-1.2 Differentialgleichung der Wölbkrafttorsion.- 3.4-2 Aufgaben.- 4 Energietheoreme.- 4-1 Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen.- 4-1.1 Einheitsverschiebungstheorem und Einheitslasttheorem..- 4-1.2 Theoreme von Castigliano I und II.- 4-1.3 Anwendung der Integraltabelle.- 4-2 Statisch bestimmte Systeme.- 4-2.1 Aufgabe.- 4-2.1.1 Lösung mit Hilfe des ELT.- 4-2.1.2 Lösung mit Hilfe von Castigliano II.- 4-3 Äußerlich statisch überbestimmte Systeme.- 4-3.1 Aufgabe.- 4-4 Innerlich statisch überbestimmte Systeme.- 4-4.1 Aufgabe.- 4-5 Anwendungsbeispiele.- 4-5.1 Regal.- 4-5.2 Doppeldecker.- 4-5.3 Schubfeldträger.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.

Read more less

Book Synopsis"Das Thema des Buches ... hat nichts an Aktualität verloren. Der Inhalt entspricht bis auf einige Änderungen der Erstausgabe und beschränkt sich bewußt auf die rein flugmechanische Behandlung der Entwicklungsgrundlagen mit den klassischen Fragestellungen Stabilität, Steuerbarkeit und Leistung. Das Buch vermittelt damit dem Entwurfsingenieur die notwendigen physikalischen Zusammenhänge... Das Buch, aus Vorlesungen beider Autoren entstanden, zeichnet sich durch eine äußerst klare mathematische Beschreibung aus, wobei die Funktionszusammenhänge durch übersichtliche Zeichnungen anschaulich unterstützt werden. Jedes Hauptkapitel enthält eine jeweils dem Thema zugeordnete umfangreiche Literaturzusammenstellung. Für den Studenten, aber auch den Praktiker als Nachschlagewerk ist das Buch besonders zu empfehlen." #Zeitschrift für Flugwissenschaften und Weltraumforschung#1

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.Table of ContentsI. Teil. Schwungräder. (Gleichförmigkeit des Ganges.).- Erstes Kapitel. Das Schubkurbelgetriebe.- A. Weg- und Kraftverhältnisse.- 1. Ermittelung der Kolbenwege.- 2. Kraftverhältnisse beim Kurbeltrieb.- 3. Reibungsverluste im Kurbeltrieb.- B. Geschwindigkeits- und Bcschleunigungsverhältnisse des Kurbeltriebes.- 1. Geschwindigkeiten beim Kurbeltrieb.- 2. Beschleunigung beim Kurbeltrieb.- 3. Massendrücke, die durch die Beschleunigungen im Kurbelgetriebe bedingt sind.- Zweites Kapitel. Schwungradmasse und Ungleichförmigkeit.- A. Grundgleichnng zur Berechnung der erforderlichen Schwungradmasse.- B. Ermittelung des Arbeitsüberschusses mit Hilfe der Drehkraftkurven.- a) Drehkraftkurven für Einzylinder-Dampfmaschinen.- 1. Drehkraftkurven bei unendlicher Stangenlänge.- 2. Drehkraftkurven bei endlicher Stangenlänge.- b) Drehkraftkurven für Mehrzylinder-Dampfmaschinen.- 1. Drehkraftkurven der Massendrücke bei mehrkurbeligen Maschinen.- 2. Drehkraftkurven für Zwillingsmaschinen.- 3. Drehkraftkurven für Verbundmaschinen.- C. Schwungradberechnung ohne Zeichnung von Diagrammen.- 1. Für Dampfmaschinen.- 2. Für Verbrennungsmotoren.- 3. Änderung des Ungleichförmigkeitsgrades mit der Leistung und der Umdrehzahl.- D. Schwungradberechnung mit Hilfe des Massenwuchtdiagramms.- a) Das allgemeine Verfahren.- b) Die reduzierten Massen beim Kurbeltrieb.- 1. Auf den Kurbelzapfen reduzierte Masse von Kolben, Kreuzkopf und Kurbel.- 2. Auf den Kurbelzapfen reduzierte Masse der Schubstange.- c) Massenwuchtdiagramm und Geschwindigkeitskurven.- d) Benutzung des Massenwuchtdiagramms zur Schwungradberechnung.- e) Beispiele von Massenwuchtdiagrammen.- 1. Einzylindermaschine.- 2. Einfach- und doppeltwirkende Pumpe.- 3. Zwillingsmaschine.- E. Geschwindigkeits- und Winkelabweichungen, Arbeitsüberschüsse; Widerstände, die von der Geschwindigkeit oder dem Pendelweg abhängen.- a) Geschwindigkeitsschwankungen und Arbeitsüberschüsse.- Beispiele von erweiterten Arbeitskurven.- 1. Einzylindermaschine.- 2. Zwillingsmaschine.- b) Winkelabweichungen (Pendelwege).- Beispiel.- Torsiograph und Torsiogramme.- c) Berücksichtigung von Widerständen, die von der Geschwindigkeit abhängen.- d) Berücksichtigung von Widerständen, die den Winkelabweichungen proportional sind.- F. Torsionsschwingungen.- a) Schwingungen ohne Dämpfung.- 1. Allgemeines.- 2. Beschreibung des Massensystems und Bezeichnungen.- 3. Aufstellung der Grundgleichungen.- 4. Fundamentalsatz.- 5. Ermittelung sämtlicher Amplituden und elastischen Momente bei gegebenen erregenden harmonischen Momenten.- 6. Entwicklung des Hauptverfahrens (Vorwärts-Rückwärts-Methode).- 7. Hauptkonstante C.- 8. Reständerungsformeln.- 9. Anwendung der Reständerungsformeln.- 10. Berechnung der Winkelamplituden und elastischen Momente bei gegebenen erregenden Momenten nach dem Hauptverfahren.- 11. Ermittelung der Eigenfrequenzen ?e.- 12. Beispiel.- 13. Weitere Änderungsformeln.- b) Erzwungene Schwingungen mit Dämpfung.- 1. Aufstellung der Grundgleichungen.- 2. Fundamentalsatz.- 3. Vorwärts-Rückwärts-Methode und Hauptkonstante.- Drittes Kapitel. Konstruktion und Festigkeitsberechnung der Schwungräder.- A. Übliche Ausführungsformen von Schwungrädern.- B. Festigkeitsuntersuchung der Schwungräder.- a) Näherungsrechnung ohne Berücksichtigung der Arme.- b) Festigkeitsrechnung unter Berücksichtigung des Ein flusses der Arme.- 1. Grundformeln zur Berechnung krummer Stäbe.- 2. Spannungsverhältnisse und Formänderungen des Kranzes.- 3. Berechnung der durch die Fliehkräfte erzeugten Spannungen in den Armen.- 4. Beanspruchungen infolge der auf die Welle übertragenen Dreh momente.- 5. Zusammenstellung der Festigkeitsformeln; Zahlenbeispiele.- 6. Einfluß der Armzahl.- II. Teil. Ruhe des Ganges.- Viertes Kapitel. Druckwechsel im Gestänge.- A. Unvermeidliche Richtungswechsel der Kräfte bei doppeltwirkenden Maschinen mit hin und her gehendem Kolben.- 1. Stöße am Kreuzkopfbolzen.- 2. Stöße am Kurbelzapfen.- 3. In welcher Weise beeinflussen die Massenwiderstände die Stöße am Kreuzkopfbolzen und Kurbelzapfen?.- 4. Stöße am Kurbelwellenlager.- 5. Stöße an den Gleitschuhen.- 6. Experimentelle Untersuchung der Druckwechsel und Stöße.- B. Vermeidbare Richtungswechsel im Gestänge.- Fünftes Kapitel. Ausgleich der bewegten Massen.- A. Kippmomente infolge der veränderlichen Drehkraft.- B. Ausgleich der Wirkungen der bewegten Massen.- a) Ausgleich der Massendrücke im Kurbelgetriebe selbst.- 1. Schwerpunkt und Hauptpunkte.- 2. Anwendung dieses Verfahrens auf das Kurbelgetriebe.- 3. Wann macht der Schwerpunkt trotz der sich drehenden Kurbelund der hin und her schwingenden Schubstange nur geradlinige Schwingungen?.- b) Ausgleich der Massendrücke, die von den geradlinig be wegten Teilen herrühren.- 1. Allgemeine Bedingungen für den Ausgleich mehrkurbeliger Maschinen.- 2. Mittelpunkt der Drehstrecken.- 3. Massenausgleich bei Dreikurbelmaschinen.- 4. Massenausgleich bei Vierkurbelmaschinen.- 5. Aufgaben über Massenausgleich I. Ordnung von Vierkurbelmaschinen.- 6. Kritik des Massenausgleichs nach Schlick.- 7. Massenausgleich II. Ordnung.- c) Ausgleich von sich drehenden Massen oder mit Hilfe solcher.- 1. Ausgleich einer sich drehenden Masse.- 2. Ausgleich von mehreren sich drehenden Massen, deren Mittellinien.- einen Winkel miteinander bilden.- 3. Vollkommener Ausgleich geradlinig bewegter Massen durch sich drehende Massen.- 4. Richtungsänderung der Massendrücke geradlinig bewegter Massen durch sich drehende Massen.- 5. Der ruhige Gang der Lokomotiven.- III. Teil. Regler.- Sechstes Kapitel. Muffenregler.- I. Fliehkraftregler.- A. Bedeutung und Konstruktion der C-Kurren.- a) Erklärung der C-Kurven und Ungleichf örmigkeitsgrad.- C-Kurven.- Zeichnerische Ermittelung des Ungleichförmigkeitsgrades aus der C-Kurve.- Zeichnerische Ermittelung der Umdrehzahlen aus der C-Kurve.- Stabilitätsgefälle.- b) Konstruktion der C-Kurven.- 1. Watts Kegler mit Gewichtsbelastung der Muffe.- 2. Proells Regler (mit Grewichtsbelastung der Muffe und umgekehrter Aufhängung).- 3. Welchen Charakter sollten vorteilhaft die C-Kurven haben?.- 4. Wie sehen die C-Kurven bei den Reglern mit Kurbelgetriebe aus?.- 5. C-Kurven bei Reglern mit Kreuzschleife..- B. Unempfindlichkeit, Muffendruck und Arbeitsvermögen.- a) Unempfindlichkeitsgrad.- b) Muffendruck.- c) Arbeitsvermögen.- d) Eigenreibung der Regler.- 1. Reibungswiderstände bei gleichförmiger Drehung.- 2. Die C-Kurven mit Rücksicht auf den Unempfindlichkeitsgrad.- 3. Reibungswiderstände bei Änderung der Winkelgeschwindigkeit.- C. Verhalten des Reglers bei Belastungsänderungen der Kraftmaschine (Einführung in die dynamische Theorie der Regler).- a) Allgemeine Betrachtung über die Vorgänge bei der Rege lung.- b) Aufstellung der Grundgleichungen für die Reglerbewegung.- c) Zeichnerische Darstellung der Regelungskurven.- D. Berechnung des erforderlichen Ungleichförmigkeits- und Unempf indlichkeitsgrades.- a) Günstigster Ungleichförmigkeitsgrad ?.- b) Kleinster zulässiger Ungleichf örmigkeitsgrad ?min.- c) Anlaufzeit Ta der Kraftmaschine und reduzierter Muffen hub Sr des Reglers.- d) Einfluß von Widerständen, die mit der Geschwindigkeit der Stellbewegung zunehmen.- E. Untersuchung ausgeführter Regler mit Gewichtsbelastung.- 1. Regler nach Kley.- 2. Regler mit gekreuzten Pendelstangen, aber nicht gekreuzten Lenk stangen.- 3. Regler mit unmittelbarer Aufhängung und geknickten Pendelarmen nach Tolle.- 4. Regler nach Proell.- F. Federregler.- a) Allgemeines.- b) Berechnung der Federabmessungen.- 1. Vergleich der verschiedenen Federarten.- 2. Berechnung der zylindrischen Schraubenfedern mit Kreisquerschnitt.- 3. Einfluß der eigenen Fliehkraft von Federn.- c) Federregler mit einer Längsfeder.- ?) Regler mit festem Pendeldrehpunkt.- 1. Regler mit Kreuzschleife. (Frühere Konstruktion von H. Härtung).- 2. Regler mit Kurbelgetriebe. (Neuer Federregler von F. Beyer).- ?) Regler mit beweglichem Pendeldrehpunkt.- 1. Regler mit Kreuzschleife.- Regler von F. Beyer in Erfurt, ältere Konstruktion.- Kienast-Begler von C. W. Jul. Blancke Co. in Merseburg.- 2. Regler mit Schubkurbelgetriebe.- Regler von B. Trenck in Erfurt.- Regler von Zabel & Co. in Quedlinburg a. H.- ?) Walzenregler.- Walzenregler von Strnad.- Walzenregler von Neidig.- d) Federregler mit Querfedern.- 1. Federregler von H. Härtung in Düsseldorf.- 2. Federregler von Steinle & Härtung in Quedlinburg a. H.- 3. Neuer Federregler von Steinle & Härtung.- 4. Federregler der Jahns-Begulatoren G. m. H.- c) Federreg ler mit Quer- und Längsfedern. (Federregler von Tolle)...- 1. Normale Federregler nach Tolle.- 2. Federregler nach Tolle, mit denen die Umdrehzahl um 100% und mehr erhöht werden kann.- G. Einfluß der Gestalt der Sehwungkörper aui die C-Kurven.- H. Änderung der Umdrehzahl während des Ganges.- a) Änderung der Umdrehzahl bei Gewichtsreglern.- b) Änderung der Umdrehzahl bei Federreglern mit (fast) astatischer Cq-Kurve.- 1. Konstruktionen.- 2. Eigenreibung.- 3. Ungleichförmigkeitsgrad und C-Kurven; Entlastung der Muffe.- c) Änderung der Umdrehzahl bei Federreglern mit stark la biler Cq-Kurve.- 1. Durch Gewichtsbelastung.- 2. Durch Federwage.- 3. Nach Lang in Budapest.- 4. Beyers Tourenregler.- d) Leistungsregler von Strnad.- e) Änderung der Umdrehzahl durch Änderung des Über setzungsverhältnisses.- J. Leistungsregler.- 1. Allgemeines.- 2. Leistungsregler von Weiß..- 3. Leistungsregler von Tolle..- 4. Auslösevorrichtung und selbsttätige Einstellung der Umdrehzahl..- 5. Leistungsregler von Stumpf.- 6. Begier mit potenzierter Begulierfähigkeit von Wiki.- K. Fliehkraftregler mit Flüssigkeitsgesiänge.- II Beharrungsregler.- a) Einfluß von Beharrungsmassen auf den Ungleichförmig keitsgrad..- b) Einfluß von Beharrungsmassen auf den Unempf indlichkeitsgrad.- Beseitigung des Überregelns durch Vergrößerung des Unempfindlichkeitsgrades.- Siebentes Kapitel. Achsenregler.- A. Allgemeine Theorie.- 1. $$\mathfrak{M}$$-Kurven und Ungleichförmigkeitsgrad.- 2. Verstellkraft und Rückwirkung der Steuerung; das Reglertanzen.- Widerstands vermögen eines Achsenreglers (nach P. Proeil).- B. Besprechung ausgeführter Achsenregler.- 1. Achsenregler mit drehbar gelagerten Schwungkörpern.- 2. Achsenregler mit gerade geführten Schwungkörpern.- 3. Änderung der Umdrehzahl während des Cranges..- Achtes Kapitel Mittelbare Regelung.- I. Bestandteile und Wirkungsweise der mittelbar wirkenden Regler.- a) Rückführungen.- 1. Regler mit Nachführung des Hilfsmotorkolbens.- 2. Regler mit starrer Rückführung.- 3. Regler mit Muffenrückdrängung.- 4. Regler mit Tourenrückführung.- b) Vorrichtungen zur Veränderung der Umlaufzahl und Abstel lvorrichtungen.- c) Regler mit nachgiebiger Rückführung.- 1. Isodromregler.- 2. Regler mit einstellbarem Ungleichförmigkeitsgrad.- II. Theoretische Untersuchung der Regelungsvorgänge..- A. Grundbegriffe und Grundgleichungen.- a) Annahmen..- b) Grundbezeichnungen.- c) Verhältnismäßige Abweichungen.- 1. Gesdiwindigkeitsabweichung ?.- 2. Reglerabweichung ?.- 3. Motorabweichung ?.- 4. Steuerungsverstellung ?.- 5. Rückführungsabweichung ?.- d) Zeitkonstanten.- 1. Anlaufzeit Ta des Motors.- 2. Schlußzeit Ts des Hilfsmotors..- 3. Halbe Fallzeit Tr des Reglers und Eigenschwingungsdauer Te.- 4. Halbe Kataraktzeit Tk.- 5. Isodromzeit Ti.- e) Grundgleichungen...- 1. Die Motorgleichung Mtgl.- 2. Die Hilfsmotorgleichung HMgl.- 3. Die Eeglergleichung Eggl.- 4. Die Steuerungsgleichung Stgl.- 5. Die Rückführungsgleichung Efgl.- 6. Zusammenfassung.- B. Allgemeiner Rechnungsgang für die Entwicklung der Regelungsgleichungen.- a) Eegler mit veränderlicher Geschwindigkeit des Hilfs motorkolbens.- 1. Herleitung der Gleichungen für den Eegelungsvorgang.- 2. Stabilitätskriterien.- 3. Bestimmung der Konstanten.- b) Eegler mit unveränderlicher Geschwindigkeit des Hilfs motorkolbens.- 1. Die Hilfsmotorgleichung (Motorgerade).- 2. Die Motorgleichung (Geschwindigkeitsparabel)...- 3. Die Eückführungsgleichung (Eückführungskurve).- 4. Die Eeglergleichung.- C. Einfluß der Grundgrößen auf die Regelungsvorgänge...- a) Direkte Eegelung.- b) Massenloser Eegler mit starrer Eückführung...- 1. Für den Fall veränderlicher Eückführungsgeschwindigkeit.- 2. Für den Fall konstanter Eückführungsgeschwindigkeit.- c) Einfluß der Eeglermasse, von zeitlicher Verzögerung und des Unempfindlichkeitsgrades..- 1. Einfluß der Eeglermasse.- ?) Masseneinfluß bei Eeglern mit konstanter Eückführungsgeschwindigkeit.- ?) Masseneinfluß bei Eeglern mit veränderlicher Eückführungs-geschwindigkeit.- Stabilitätskriterien.- Massenloser Eegler mit Ölbremse..- Aufzeichnen der Eegelungskurven.- Abänderung der Zeitkonstanten.- 2. Einfluß von zeitlicher Verzögerung und der Unempfindlichkeit..- ?) Einfluß einer Verzögerung der Verstellbewegung.- ?) Einfluß der Unempfindlichkeit des Eeglers.- ?) Einfluß der Unempfindlichkeit in Verbindung mit zeitlicher Verzögerung..- d) Isodromregler.- 1. Massenloser Isodromregler mit veränderlicher Eegelungsgeschwindigkeit.- 2. Massenloser Isodromregler mit konstanter Eegelungsgeschwindigkeit.- 3. Massenloser Eegler mit einstellbarem Ungleichförmigkeitsgrad der Eegelung.- 4. Einfluß der Massen bei Isodromreglern.- e) Einfluß der Wassermasse bei Röhrleitungsturbinen.- 1. Beispiel: Isodromregler mit veränderlicher Kegelungsgeschwin digkeit..- 2. Beispiel: Regler mit unveränderlicher Regelungsgeschwindigkeit und starrer Rückführung...- III. Neuzeitliche Entwicklung der mittelbaren Regler in Deutschland.- a) Allgemeines.- b) Die Windkesselfrage.- c) Windkesselregler.- 1. Windkesselregler von J. M. Voith, Heidenheim.- 2. Windkesselregler von Briegleb, Hansen & Co., Gotha 1.- Überströmventil von Neidig, Mannheim.- Reibradgetriebe für Rohrleitungsturbinen.- d) Windkessellose Regler..- 1. Durchflußregler von Jahns.- 2. Yerbundregler von Briegleb, Hansen & Co. (Regler mit Doppelpumpen).- e) Isodromvorrichtungen mit gesteuerter Ölbremse und end clicher Federkraft in der Mittelstellung.- 1. Zweck dieser Anordnung.- 2. Isodromregler mit endlicher Anfangskraft....- 3. Steuerung der Ölbremse.- 4. Einfluß der endlichen Rückführungskraft in der Mittelstellung auf den Regelungsverlauf.- f) Doppelregelung.- Schema einer Doppelregelung.- Beispiel: Peltonradanlage der Stadt Nordhausen nach Pfarr.- Strahlablenker als Sicherheitsregler.- Regelvorrichtung von Seewer durch Änderung der Strahlform.- Geschwindigkeits- und Drucksteuerurig für Zweidruckdampfturbinen von H. Kröner.- g) Mechanische Parallelschaltung, Öffnungsbegrenzung, Druckregler, Schwimmer.

Read more less

Book SynopsisThe first part of this third volume focuses on the design of mechatronic components, in particular the feed drives of machine tools used to generate highly dynamic drive movements. Engineering guides for the selection and design of important machine components, the control technology of feed drives, and the measuring systems required for position capture are presented. Another focus is on process and diagnostic equipment for manufacturing machines and systems. The second part describes control concepts including programming methods for various applications of modern production systems. Programmable logic controllers (PLC), numerical controllers (NC) and robot controllers (RC) are part of these presentations. In the context of automated manufacturing systems, the various levels of the automation pyramid and the importance of control systems are also outlined. Finally, the volume deals with the engineering of machines and plants. The German Machine Tools and Production Systems Compendium has been completely revised. The previous five-volume series has been condensed into three volumes in the new ninth edition with colored technical illustrations throughout. This first English edition is a translation of the German ninth edition. Table of ContentsIntroduction.- Feed axes in machine tools.- Dynamic behavior of feed axes.- Feed drives for path generation.- Design of feed drives.- Process monitoring.- Automation of machines and plants.- Mechanical control systems.- Basics of information processing.- Electrical control systems.- Numerical controllers.- Command variable generation and interpolation.- Robots and robot controllers.- Production control systems.- Engineering.

Read more less

Book SynopsisFor many engineering tasks extensive computations or visualizations are required. The well established Matlab and Octave (a very similar open source software) are excellent tools for modeling, computing and visualization. This book will help the reader to acquire basic knowledge and elementary programming skills with Octave/Matlab. Basic data and programming structures are presented and for the most often used commands illustrative code samples are provided. The selection of the presented commands is guided by the typical needs of engineers. With these skills many and more difficult problems can be solved successfully. It is shown how basic statistical questions can be answered and how results are visualized using appropriate types of graphical representation. A selection of typical, independent engineering problems is presented, together with algorithms to solve these problems. Special attention is given to the methods of linear and nonlinear regression. The high level tool Matlab/Octave is used to develop computational code for micro controllers. The codes and data files for the book are available on Github and on Springer Link.The Target Groups Students in electrical and mechanical engineering and engineering fields in general Working engineers Table of ContentsIntroduction to Octave/MATLAB.- Elementary Statistics With Octave/MATLAB.- Engineering Applications.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.Table of ContentsI. Der streuungsfreie Motor.- II. Das Kreisdiagramm (Streuungskreis).- III. Das Heylanddiagramm (Der Streuungskreis).- IV. Das Ossannadiagramm (Der Kupferkreis).- V. Die Verluste durch Hysteresis, Wirbelströme und Reibung und ihre Darstellung im Diagramm (Der Eisenkreis).- VI. Die wirklichen Felder des streuungsfreien Motors.- VII. Die Spulenstreuung (doppelt verkettete Streuung).- VIII. Die gesamte Streuung.- IX. Die Berechnung der Linienstreuung.- X. Der Einfluß des magnetischen Widerstandes des Eisens.- XI. Zerlegung der wirklichen Felder in eine Grundschwingung und höhere harmonische Schwingungen.- XII. Der Kurzschlußanker.- XIII. Zusammenstellung der Formeln für den praktischen Gebrauch.- XIV. Beispiel zu Kapitel XIII. Berechnung eines Motors.- XV. Einfluß der Veränderung seiner Konstanten auf das Verhalten des Motors.- XVI. Beispiele zu Kapitel XV.- XVII. Konstruktion der Motoren.- XVIII. Experimentelle Untersuchung der Motoren.- XIX. Der asynchrone Generator.- XX. Der Einphasen-Motor.- Namen- und Sachverzeichnis.

Read more less

Book SynopsisRotordynamics are of great importance in the design, manufacture and assembly of turbomachines as well as in ensuring their safe operation. Also important are the dynamics of the foundation and its interaction with the dynamics of the rotor. This book is divided into four parts. Following a presentation of the basic theory the dynamics of rotors supported on several bearings. The third part describes the dynamics of foundations of turbine line-outs and the calculations for a turbomachine coupled with its foundation. The last part includes a section on estimation procedures, a comprehensive presentation of the theoryand practice of rotors having a transverse crack, a section on the mathematical fundamentals and a description of the computer program used for the examples in the book. The book addresses both the practical engineer and the theoretician and should provide manufacturers, operators, university and polytechnic lecturers and students with an understanding of the vibrations of turbomachines. The results are described in such a way that they can be easily understood and applied.Table of Contents1 Introduction.- 2 The one Degree of Freedom System.- 3 Shaft with Central Disc.- 4 Shaft with Non Central Disc.- 5 The Short and the Long Rotor.- 6 Oil-Film Bearings.- 7 Rotors with Oil-film Bearings.- 8 Vertical Rotors.- 9 Rolling-element Bearings.- 10 Shaft Seals.- 11 Steam Whirl.- 12 Internal Damping.- 13 Non-circular Shafts.- 14 Computer Model.- 15 Influence Coefficients.- 16 Equation of Motion.- 17 Results.- 18 Static Bearing Loads.- 19 Foundation.- 20 Rotor and Foundation.- 21 Rough Calculations.- 22 Bending Stresses in Rotors.- 23 Cracked Rotors.- 24 Solution of the Equation of Motion.- 25 Program MADYN.- References.

Read more less

Table of ContentsI. Einleitung.- II. Steuermöglichkeiten.- III. Steuergeräte.- IV. Die Arbeitsverhältnisse einer Kreiselpumpe.- V. Verhinderung von Wasserschlägen.- VI. Parallelarbeiten von Kreiselpumpen.- VII. Die Wassermangelsicherung gegen Trockenlauf und Leerlauf.- VIII. Allgemeines über Pumpwerke.- IX. Handgesteuerte Pumpanlagen mit dauernd laufenden Pumpen bei direkter Förderung zu den Verbraucherstellen.- X. Pumpwerke mit Hochbehälter.- XI. Pumpwerke mit Druckwindkessel.- XII. Druckverstärkungsanlagen.- XIII. Praktische Anwendungsbeispiele aus dem Gebiet der Wasserversorgung von Groß-Wien.- XIV. Praktische Anwendungsbeispiele bei Wasserversorgungsanlagen in Niederösterreich.- Firmenverzeichnis.- Patentverzeichnis.

Read more less

Book SynopsisDem Verfasser der ersten, 1942 erschienenen Auflage des vorliegenden Werkes, Herrn Dr. lng. HANS KREMSER, war es infolge seiner beruflichen Überlastung nicht möglich, die Neubearbeitung des seit langem vergriffenen Bandes selbst zu übernehmen. Deshalb hat der Herausgeber der Sammlung "Die Verbrennungskraftmaschine", Herr Professor DipI.-lng. Dr. techno Dr. techno h. C. HANS LIST, mich mit dieser Aufgabe betraut; es ist mir ein Bedürfnis, Herrn Professor LIST für das große Vertrauen, das er damit in mich gesetzt hat, an dieser Stelle meinen besonderen Dank auszusprechen. Der außerordentliche Fortschritt auf dem Gebiet der raschlaufenden Verbrennungs­ kraftmaschine seit dem Erscheinen der ersten Auflage und die Vielzahl neuer Motoren, die seither in Produktion gegangen sind, machten eine so weitgehende Umarbeitung des Bandes notwendig, daß es sich bei der zweiten Auflage praktisch um ein neues Buch handelt. Der Schwerpunkt der Ausführungen und der Beispiele liegt, meinen eigenen Erfahrungen und Erkenntnissen entsprechend, auf dem Gebiet der raschlaufenden Dieselmotoren. Die Voraussagen Herrn Dr. KREMSERS über die Weiterentwicklung dieser Motoren sind in vielen Fällen Wirklichkeit geworden.Table of ContentsA. Einleitung.- B. Grundlagen und Bestimmung der Hauptabmessungen.- C. Bauteile.- D. Motorkonstruktionen.- Zahlentafeln.- Abbildungen.- Anhang: Berechnungsbeispiele für Kühlgebläse axialer Bauart.- a) Einstufiges Axialgebläse mit Nachleitrad.- b) Einstufiges Axialgebläse ohne Leitrad.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Read more less

Book SynopsisBuilding on the previous volume “Vibrations of Rotating Machinery - Volume 1. Basic Rotordynamics: Introduction to Practical Vibration Analysis,” this book is intended for all practical designers and maintenance experts who are responsible for the reliable manufacturing and operation of rotating machinery. It opens with the dynamics of oil film bearings and their influences on unbalance, vibration resonance and the stability of rotor whirl motion. Subsequently, the book introduces readers to vibration diagnosis techniques for traditional ball bearings and active vibration control from magnetic bearings. Case studies on vibration problems and troubleshooting in industrial turbo machines are then presented and explained, showing rotor designers how to eliminate instability and modify resonance characteristics. Torsional vibration and other coupled vibration phenomena are discussed, and vibration measurement techniques and related signal processing procedures for vibration diagnosis are provided. Our latest three topics are included, covering: (a) the importance of the modeling order reduction (MOR) technique; (b) the approximate evaluation for oil-wheel/whip instability; and (c) a systematic method for shafting-blading coupled vibration analyses. In closing, a 100-question trial test is supplied as an example of the certification of vibration experts based on the ISO standard.Table of ContentsBasics of plain bearings.- Unbalance vibration of a rotor in plain bearings.- Stability of a rotor in plain bearings.- Vibration due to rolling bearings.- Vibration in active magnetic bearing rotor systems.- Case studies of forced vibration problems.- Case studies of self-excited vibration problems.- Torsional vibration and related coupled vibration.- Signal processing for rotor vibration diagnosis.- Trial examination for vibration expert certification.- Rotor vibration analysis program: MyROT.

Read more less

Book SynopsisThis book opens with an explanation of the vibrations of a single degree-of-freedom (dof) system for all beginners. Subsequently, vibration analysis of multi-dof systems is explained by modal analysis. Mode synthesis modeling is then introduced for system reduction, which aids understanding in a simplified manner of how complicated rotors behave. Rotor balancing techniques are offered for rigid and flexible rotors through several examples. Consideration of gyroscopic influences on the rotordynamics is then provided and vibration evaluation of a rotor-bearing system is emphasized in terms of forward and backward whirl rotor motions through eigenvalue (natural frequency and damping ratio) analysis. In addition to these rotordynamics concerning rotating shaft vibration measured in a stationary reference frame, blade vibrations are analyzed with Coriolis forces expressed in a rotating reference frame. Other phenomena that may be assessed in stationary and rotating reference frames include stability characteristics due to rotor internal damping and instabilities due to asymmetric shaft stiffness and thermal unbalance behavior.Table of ContentsIntroduction.- Single degree-of-freedom rotor.- Modal analysis for multi degree-of-freedom rotor.- Mode synthesis and related modeling.- Unbalance vibration and balancing.- Gyroscopic effects on rotor vibrations.- Approximate eigenvalue evaluation of a rotor-bearing system.- Vibration evaluation using open-loop characteristics.- Transformation from inertial coordinate to rotating coordinate frames of reference.- Vibration of blade and impeller systems.- Basic topics on rotor stability.

Read more less

Book SynopsisSTRUCTURAL ANALYSIS WITH THE FINITE ELEMENT METHOD Linear Statics Volume 1 : The Basis and Solids Eugenio Oñate The two volumes of this book cover most of the theoretical and computational aspects of the linear static analysis of structures with the Finite Element Method (FEM). The content of the book is based on the lecture notes of a basic course on Structural Analysis with the FEM taught by the author at the Technical University of Catalonia (UPC) in Barcelona, Spain for the last 30 years. Volume1 presents the basis of the FEM for structural analysis and a detailed description of the finite element formulation for axially loaded bars, plane elasticity problems, axisymmetric solids and general three dimensional solids. Each chapter describes the background theory for each structural model considered, details of the finite element formulation and guidelines for the application to structural engineering problems. The book includes a chapter on miscellaneous topics such as treatment of inclined supports, elastic foundations, stress smoothing, error estimation and adaptive mesh refinement techniques, among others. The text concludes with a chapter on the mesh generation and visualization of FEM results. The book will be useful for students approaching the finite element analysis of structures for the first time, as well as for practising engineers interested in the details of the formulation and performance of the different finite elements for practical structural analysis. STRUCTURAL ANALYSIS WITH THE FINITE ELEMENT METHOD Linear Statics Volume 2: Beams, Plates and Shells Eugenio Oñate The two volumes of this book cover most of the theoretical and computational aspects of the linear static analysis of structures with the Finite Element Method (FEM).The content of the book is based on the lecture notes of a basic course on Structural Analysis with the FEM taught by the author at the Technical University of Catalonia (UPC) in Barcelona, Spain for the last 30 years. Volume 2 presents a detailed description of the finite element formulation for analysis of slender and thick beams, thin and thick plates, folded plate structures, axisymmetric shells, general curved shells, prismatic structures and three dimensional beams. Each chapter describes the background theory for each structural model considered, details of the finite element formulation and guidelines for the application to structural engineering problems Emphasis is put on the treatment of structures with layered composite materials. The book will be useful for students approaching the finite element analysis of beam, plate and shell structures for the first time, as well as for practising engineers interested in the details of the formulation and performance of the different finite elements for practical structural analysis. Trade ReviewFrom the reviews: “This work, which emphasizes FEA fundamentals and its application in linear structural problems, is the exact book for this audience. … The concise summary presented in the ‘concluding remarks’ section in each chapter is very helpful and valuable. … Summing Up: Highly recommended. Academic, two-year technical, and professional readers, all levels.” (X. Le, Choice, Vol. 47 (8), April, 2010) “This two-volume book presents the results of the author’s experience in teaching and research on the finite element method (FEM). The content of the book develops the theory and practical implementation of the FEM for application to linear structural problems. In the first volume, the FEM is described to solve linear elastic problems for solids. … The style of presentation allows the reader to fully comprehend the fundamental steps in a finite element solution process.” (Ján Sládek, Zentralblatt MATH, Vol. 1168, 2009)Table of Contentsto the Finite Element Method for Structural Analysis.- 1D Finite Elements for Axially Loaded Rods.- Advanced Rod Elements and Requirements for the Numerical Solution.- 2D Solids. Linear Triangular and Rectangular Elements.- Higher Order 2D Solid Elements. Shape Functions and Analytical Computation of Integrals.- Isoparametric 2D Solid Elements. Numerical Integration and Applications.- Axisymmetric Solids.- Three Dimensional Solids.- Miscellaneous: Inclined Supports, Displacement Constrains, Error Estimation, Mesh Adaptivity Etc..- Generation of Analysis Data and Visualization of Numerical Results.- Learning to Program the Fem with Matlab and Gid.

Read more less

Book SynopsisThis volume focuses on research and practical issues linked to Calcined Clays for Sustainable Concrete. The main subjects are geology of clays, hydration and performance of blended system with calcined clays, alkali activated binders, economic and environmental impacts of the use of calcined clays in cement based materials.Topics addressed in this book include the influence of processing on reactivity of calcined clays, influence of clay mineralogy on reactivity, geology of clay deposits, Portland-calcined clay systems, hydration, durability, performance, Portland-calcined clay-limestone systems, hydration, durability, performance, calcined clay-alkali systems, life cycle analysis, economics and environmental impact of use of calcined clays in cement and concrete and field applications.This book compiles the different contributions of the 1st International Conference on Calcined Clays for Sustainable Concrete, which took place in Lausanne, Switzerland, June, 23-25, 2015.The papers present the latest research in their field. It contains nearly 80 papers and abstracts.Overall, this work gives a broad view of research on calcined clays in the field of construction and will stimulate further research into calcined clays for sustainable concrete.Table of ContentsPART I.- Sulphate and ASR resistance of concrete made with calcined clay blended cements.- The influence of metakaolin on limestone reactivity in cementitious materials.- Sustainable secondary resources from Brazilian kaolin deposits for the production of calcined clays.- Carbonation of blended binders containing metakaolin.- Service Life and Environmental Impact due to Repairs by Metakaolin Concrete after Chloride Attack.- Properties of Calcined Lias Delta clay - technological effects, physical characteristics and reactivity in cement.- Alternative binders based on lime and calcined clay.- Optimization of cements with calcined clays as supplementary cementitious materials.- Feasibility of Calcined Marl as an Alternative Pozzolanic Material.- From ancient to modern sustainable concrete.- Pozzolanicity of calcined clay.- Research on properties of MK -CFBCA mineral admixtures.- Optimization of alkali activated Portland cement – calcined clay blends based on phase assemblage in the Na2O – CaO – Al2O3 – SiO2 – H2O system.- Phase assemblages in hydrated Portland cement, calcined clay and limestone blends from solid-state 27Al and 29SI MAS NMR, XRD, and thermodynamic modeling.- Heated Montmorillonite: Structure, Reactivity, and Dissolution.- Reactivity of heated kaolinite from a combination of solid state NMR and chemical methods.- Durability of Portland cement blends including calcined clay and limestone: interactions with sulfate, chloride and carbonate ions.- Thermodynamic Modeling of Portland Cement – Metakaolin – Limestone Blends.- The impact of VMA on the rheology, thixotropy and robustness of self-compacting mortars.- Calcined Coal Gangue and Clay Shale for Cementitious Materials without Clinker.- Red ceramic wastes: A calcined clay pozzolan.- Assessment of sustainability of low carbon cement in Cuba. Cement pilot production and prospective case.- Ternary blended cement with limestone filler and kaolinitic calcined clay.- Blended cements with kaolinitic calcined clays: study of the immobilization of Cr(VI).- The efficacy of calcined clays on mitigating alkali-silica reaction (ASR) in mortar and its influence on microstructure.- Influence of MK-based Admixtures on the Early Hydration, Pore Structure and Compressive Strength of Steam Curing Mortars.- Design and preparation of metakaolin-based mineral admixture and its effects on the durability of concrete.- Reactivity and microstructure of calcined marl as supplementary Cementitious material.- Assessing the synergistic effect of Limestone and Metakaolin.- Study on influence of limestone powder on the fresh and hardened properties of early age metakaolin based geopolymer.- Evaluation of the permeation properties of concrete added with a petrochemical industry waste.- Calcined illitic clays as Portland cement replacements.- Low carbon cement: durability performance assessment with laboratory and site tests.- Influence of the manufacturing process on the performance of low clinker, calcined clay, limestone, Portland cement.- Assessment of sustainability of low carbon cement in Cuba. Cement pilot production and prospective case.- Development of Room Temperature Curing Geopolymer from Calcined Water-Treatment-Sludge and Rice Husk Ash.- Characterising the reaction of metakaolin in an alkaline environment by XPS, and time- and spatially-resolved FTIR spectroscopy.- From a view of alkali solution: Alkali concentration to determine hydration process of alkali activating metakaolin.- What happens to 5 year old metakaolin geopolymers: the effect of alkali cation.- Development and introduction of a low clinker, low carbon, ternary blend cement in Cuba.- Influence of calcination temperature in the Pozzolanic reactivity of a low grade kaolinitic clay.- Pozzolanic reactivity of low grade kaolinitic clays: influence of mineralogical composition.- Industrial manufacture of a low-clinker blended cement using low-grade calcined clays and limestone as SCM: the Cuban experience.- Development of Low Cost Geopolymer from Calcined Sedimentary Clay.- Hydrothermal synthesis products of CaO metakaolin H2O system at 90°C.- Reactivity of calcined clay in alite-calcium sulfoaluminate cement hydration.- Primary kaolin waste as pozzolanic material in dry concrete: mechanical properties and resistance to attack by sulphates.- The influence of cavitation treatment on amorphization of kaolinite in the dispersion of the “kaolin ─ Na2OnSiO2mH2O ─ NAOH ─ H2O” composition.- Role of metakaolin on lowering pН of the alkali activated cement concrete in barrier application.- The role of calcined clay cement vis à vis construction practices in India and their effects on sustainability.- Test ing of suitability of supplementary materials mixed in ternary cements.- Compatibility of superplasticizers with limestone- metakaolin blended cementitious system.- Field application of limestone-calcined clay cement in India.- Raw material mapping in selected areas of Rajasthan and west Bengal and their suitability for use in low carbon cement production.- Suitability of raw materials in Gujarat for production of low carbon cement.- Effects of metakaolin on nanomechanical properties of cement paste.- Meta-kaolin for High Performance Concrete.- Clay activation and color modification in reducing calcination process: development in lab and industrial scale.- Experimental study on evolution of pore structure of cementitious pastes using different techniques.- Various durability aspects of calcined Kaolin-blended Portland cement pastes and concretes.- Economic implications of Limestone Clinker Calcined Clay Cement (LC3) in India.- Fresh and mechanical properties of high strength self compacting concrete using metakaolin.- Effective clinker replacement using SCM in low clinker cements.- Durability characteristics of sustainable low clinker cements: a review.- Calcined shale as low cost supplementary cementitious material.- Development of a new Rapid, relevant and reliable (r3) testing method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined clays.- Investigation of ternary mixes made of clinker limestone and Slag or metakaolin: importance of reactive alumina & silica content.- Using of Libyan calcined clay in Concrete.- PART II.- Physical, mineralogical and chemical characterization of Venezuelan Kaolins for use as calcined clays in cement and concrete.- Pozzolanic potential of the calcined clay-lime system.- Effect of metakaolin on the drying shrinkage behaviour of Portland cement pastes.- BIND-AMOR: Reuse of dredged sediments as supplementary cementitious materials.- Influence of mineral impurities on the pozzolanic reactivity of metakaolin.- Fresh properties of Limestone Calcined Clay Cement (LC3) pastes.- Alkali silica reaction mitigating properties of ternary blended cement with calcined clay and limestone.- Autogenous shrinkage of limestone and calcined clay cements.- Sustainable Benefits of a Low Carbon Cement Based Building.- CO2 Abatement During Production of Low Carbon Cement.- Role of Blended Cement in Reducing Energy Consumption.- Investigation of sulphate attack on limestone-calcined clay cement mortars.- Experimental study of the flow behaviour of superplasticized pastes with cement-calcined clay-limestone blends.- Hydration Properties of cement pastes with recycled demolition waste from clay bricks and concrete.- Calcined natural clays: Performance evaluation as cementitious material.- Rheology of limestone calcined clays cement pastes. A comparative approach with pure Portland cement pastes.- Chloride-Induced Corrosion Rates of Steel Embedded in Mortar with Ordinary Portland and Limestone Calcined Clay Cements (OPC and LC3).

Read more less