Rechenmethoden des Leichtbaus

1. Front Matter

   Pages I-XVI

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2. Einführung

   • Christian Mittelstedt

   Pages 1-49

3. Grundlagen

   1. Front Matter

      Pages 51-51

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   2. Grundlagen der Elastizitätstheorie

      • Christian Mittelstedt

      Pages 53-114

   3. Ebene Probleme

      • Christian Mittelstedt

      Pages 115-143

   4. Festigkeitshypothesen für isotrope Materialien

      • Christian Mittelstedt

      Pages 145-159

4. Dünnwandige Stab- und Balkenstrukturen

   1. Front Matter

      Pages 161-161

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   2. Balken unter Normalkraft und Biegung

      • Christian Mittelstedt

      Pages 163-207

   3. Querkraftschub

      • Christian Mittelstedt

      Pages 209-249

   4. St. Venantsche Torsion

      • Christian Mittelstedt

      Pages 251-287

   5. Wölbkrafttorsion

      • Christian Mittelstedt

      Pages 289-341

5. Arbeits- und Energiemethoden

   1. Front Matter

      Pages 343-343

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   2. Arbeit und Energie

      • Christian Mittelstedt

      Pages 345-368

   3. Das Prinzip der virtuellen Verrückungen

      • Christian Mittelstedt

      Pages 369-402

   4. Das Prinzip vom Stationärwert des Gesamtpotentials

      • Christian Mittelstedt

      Pages 403-424

   5. Das Prinzip der virtuellen Kräfte

      • Christian Mittelstedt

      Pages 425-467

   6. Energiebasierte Näherungsverfahren

      • Christian Mittelstedt

      Pages 469-491

   7. Die Finite-Elemente-Methode

      • Christian Mittelstedt

      Pages 493-549

6. Weiterführende Stab- und Balkenmodelle

   1. Front Matter

      Pages 551-551

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   2. Schubfeldträger

      • Christian Mittelstedt

      Pages 553-588

Dieses Buch bietet eine umfassende und dennoch prägnante Darstellung der Rechenmethoden des Leichtbaus im Rahmen der Statik der Stab- und Balkentragwerke und ist in vier Abschnitte unterteilt. Ausgehend von ganz allgemeinen Ausführungen zu den Grundlagen der Elastizitätstheorie werden im ersten Abschnitt außerdem ebene Probleme sowie Festigkeitskriterien isotroper Materialien angesprochen. Der zweite Abschnitt ist der analytischen Behandlung der Statik der Stab- und Balkentragwerke gewidmet, wobei hier Balken unter Biegung, Querkraft und Torsion angesprochen werden. Der dritte Abschnitt behandelt die Arbeits- und Energiemethoden im Leichtbau und spannt den Bogen zwischen klassischen Methoden und modernen Rechenverfahren wie der Finite-Elemente-Methode. Im vierten Abschnitt schließlich wird auf weiterführende Stab- und Balkenmodelle eingegangen, wobei neben Schubfeldträgern und schubweichen Balken auch hybride Strukturen sowie Laminat- und Sandwichträger besprochen werden.

Dieses Buch richtet sich an Studierende an Fachhochschulen und Universitäten, aber auch an Ingenieurinnen und Ingenieure in der Praxis sowie an Forscherinnen und Forscher der Ingenieurwissenschaften.

• Leichtbau
• Statik
• Festigkeitslehre
• Kippen
• Elastizitätstheorie
• Stäbe und Balken
• Stabilitätstheorie
• Biegedrillknicken

• Fachbereich Maschinenbau, Technical University of Darmstadt, Darmstadt, Germany

  Christian Mittelstedt

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Mittelstedt, studierte Bauingenieurwesen an der Bergischen Universität Wuppertal, wo er sein Studium 1999 als Dipl.-Ing. abschloss. Er wurde 2005 an der Universität Siegen mit einer Dissertation über Spannungskonzentrationsprobleme in Composite-Laminaten zum Dr.-Ing. promoviert. Ab 2006 war er in der Deutschen Luftfahrtindustrie als Forschungsingenieur und ab 2011 als technischer Leiter im Bereich der Strukturanalyse tätig. Er habilitierte sich 2012 mit einer Arbeit über die Stabilität dünnwandiger Faserverbund-Bauteile im Leichtbau und ist Autor und Co-Autor von mehr als 100 wissenschaftlichen Arbeiten, die in internationalen Zeitschriften, Tagungsbänden, aber auch behördlich anerkannten Berechnungshandbüchern publiziert wurden. Als Lehrbeauftragter hielt er zudem jahrelang regelmäßig Vorlesungen zu verschiedenen Gebieten der angewandten Strukturmechanik, war jahrelanger Mitherausgeber der Zeitschrift 'Composite Structures', ist derzeit Mitherausgeber der Zeitschrift 'Archive of Applied Mechanics', ist regelmäßiger Gutachter für mehr als 30 internationale Fachzeitschriften, Co-Organisator internationaler Fachtagungen, und aktives Mitglied in mehreren Industrieausschüssen, die sich mit der Erstellung von Berechnungshandbüchern in der Luft- und Raumfahrt befassen. Seit August 2016 leitet er das Fachgebiet "Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen“ am Fachbereich Maschinenbau der Technischen Universität Darmstadt.

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