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Die Technische Mechanik ist ein Teilgebiet der Ingenieurwissenschaften, deren naturwissenschaftliche Grundlage die klassische Mechanik ist, die ihrerseits ein Teilgebiet der Physik ist. Gegenstand der Technischen Mechanik sind

  • die Gesetze der Klassischen Mechanik
  • mathematische Modelle der mechanischen Zusammenhänge physischer Körpern,
  • spezifische und rationelle Methoden der rechnerischen Analyse mechanischer Systeme.

Teilgebiete der Technischen Mechanik

Die Einteilung der Technischen Mechanik ist nicht überall einheitlich. Im allgemeinen können als Teilgebiete der Technischen Mechanik gelten:

Im Wesentlichen kann man den Bereich der Technischen Mechanik auf die Ermittlung der Spannungen und Verformungen elastischer Körper sowie der Bewegungen von Festkörpern eingrenzen. Neben der klassischen Technischen Mechanik, die eine geschlossenen mathematische Beschreibung in Differentialgleichungnen anstrebt, gewinnt die Erarbeitung numerischer Methoden zunehmende Bedeutung. Thermodynamik und Strömungslehre (Hydraulik, Fluidmechanik) gelten gewöhnlich nicht als Bestandteile der Technischen Mechanik, sondern als eigenständige Teilgebiete der Ingenieurwissenschaften.

Das Aufgabengebiet der Technischen Mechanik ist die Bereitstellung der theoretischen Berechnungsverfahren beispielsweise für die Materialwissenschaft, den Maschinenbau und die Baustatik. Die eigentliche Bemessung, Auswahl der Werkstoffe etc. wird dann von diesen anwendungsnahen Disziplinen übernommen, in denen die Technische Mechanik Hilfswissenschaft ist.

Weitere spezielle Teilgebiete der Technischen Mechanik sind die Lageberechnungen und -regelung der Satelliten und die Ballistik.

Geschichte

Die Technische Mechanik ist eine sehr alte Wissenschaft und wurde bereits von Archimedes betrieben, jedoch sind analytisch verwertbare Erkenntnisse erst aus der Zeit der ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts überliefert. Die damaligen Mathematiker wurden von den anschaulichen Gesetzen der Mechanik zu ihren neuen Erkenntnissen inspiriert, gleichzeitig entdeckten sie eine Reihe neuer Erkenntnisse und mathematischer Gesetzmäßigkeiten der Technischen Mechanik. In den folgenden Jahrhunderten wurden ihre Theorien in die Technik eingeführt und praktisch umsetzbar gemacht, während weitere theoretische Erkenntnisse folgten:

Galileo Galilei kommt in der beginnenden Neuzeit der Verdienst zu, die gerade entstehende Wissenschaft der Technischen Mechanik auf eine mathematische Grundlage gestellt zu haben. Im gleichen Sinne wirkte Isaac Newton, der mit der Erfindung der Infinitesimalrechnung basierend auf mechanischen Beobachtungen Wissenschaftsgeschichte schrieb. Christian Huygens lieferte schon praktische Ergebnisse seiner Forschungen in Form der Pendeluhr und genaueren Erkenntnissen der Astronomie. Die Mitglieder der Familie Bernoulli bereiteten im 18. Jahrhundert neben weiteren theoretischen Erkenntnissen schon den Boden für eine auch eine auch noch gültige Technische Mechanik, die die Grundlage für viele Disziplinen der Technik bildet. Leonhard Euler benannte die Theorien zur Knickung, zur Balkenbiegung und zum Verständnis der modernen Turbinen.

Viele der genannten Personen haben auch auf anderen Gebieten große Verdienste erworben (z. B. in der Hydromechanik, Optik, Elektrotechnik, Relativitätstheorie und Quantenmechanik). Auf diese Leistungen wurde hier nicht eingegangen.

Literatur

  • István Szabó: Einführung in die Technische Mechanik, 8. neu bearbeitete Auflage 1975, Nachdruck 2003 ISBN 3-540-44248-0
  • R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 1 - Statik. 10., überarbeitete Aufl. Pearson Studium, München 2005, 8., neu bearbeitet Auflage 1975, Nachdruck. 2003 ISBN 3-8273-7101-5
  • R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 2 - Festigkeitslehre. 5., überarbeitete und erweiterte Aufl. Pearson Studium, München 2005, ISBN 3-8273-7134-1
  • R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 3 - Dynamik. 10., überarbeitete und erweiterte Aufl. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8273-7135-5
  • Gross/Hauger/Schnell/Schröder: Technische Mechanik 1 - Statik. 8., erweiterte Aufl. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-22166-2
  • Gross/Hauger/Schnell/Schröder: Technische Mechanik 2 - Elastostatik. 8., erweiterte Aufl. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-24312-7
  • Gross/Hauger/Schnell/Schröder: Technische Mechanik 3 - Kinetik. 8., erweiterte Aufl. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-22167-0
  • Gross/Hauger/Schnell/Wriggers: Technische Mechanik 4 - Hydromechanik, Elemente der Höheren Mechanik, Numerische Methoden. 5. Aufl. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-22099-2
  • István Szabó: Geschichte der mechanischen Prinzipien und ihrer wichtigsten Anwendungen, Birkhäuser Verlag, ISBN 3-764-31735-3
  • Helga Dankert / Jürgen Dankert: Technische Mechanik Statik, Festigkeitslehre, Kinematik/Kinetik, 4. korr. u. erg. Auflage Teubner-Verlag, Jan. 2006, ISBN 3-835-10006-8

Weblinks

  • http://en.wikibooks.org/wiki/Solid_Mechanics engl. Wikibook zum Thema Festkörpermechanik
  • http://www.htwm.de/pwill Anleitungen und Hinweise zur technischen Mechanik

Technische Mechanik

Engineering mechanics | Теоретическая механика | 工程力学

 

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