Elastostatik und Elastokinetik in Matrizenschreibweise: Das Verfahren der Übertragungsmatrizen

طراحی دستگاه‌های فنی مدرن، مهندس را با کار اغلب دشوار طراحی سازه‌هایی مواجه می‌کند که قادر به تحمل تنش‌های بالا در نتیجه نیروهای استاتیکی یا متغیر با کمترین وزن سازه‌ای ممکن هستند. برای اینکه بتوانیم این کار را حل کنیم، لازم است تا آنجا که ممکن است تنش‌ها، به‌ویژه پیک‌های آن‌ها در اجزای منفرد از همان ابتدای مرحله پروژه، با دقت بیشتری شناخته شوند. پیش نیاز این روش‌های محاسباتی است که امکان محاسبه پیش‌روی قابل اعتماد را فراهم می‌کند. با توسعه سیستم‌های محاسباتی خودکار، که در حال حاضر تقریباً در هر دفتر فنی در دسترس هستند، علاقه مهندس عمدتاً بر روی روش‌های محاسباتی آماده‌شده متمرکز بود، زیرا معلوم شد که فرمول ماتریس برای رایانه «تطبیق‌شده» است. معرفی این نماد انگیزه جدیدی به روش‌های محاسباتی قدیمی که توسط مهندسان عمران استفاده می‌شد، بخشید. با ظهور ماشین حساب خودکار، روش های دیگر محاسباتی که قبلاً فقط به عنوان روش های جدولی نادیده گرفته می شدند، ناگهان مورد توجه قرار گرفتند. نویسنده با این کار می خواهد به دانشجویان مهندسی مکانیک و مهندسی عمران و همچنین مهندسان خودآموزی که در حال حاضر در این زمینه مشغول به کار هستند کمک کند تا بتوانند به سرعت با این روش های محاسباتی جدیدتر آشنا شوند و در عین حال یک نمای کلی از توانایی به دست آوردن سطح دانشی که در بسیاری از بازنمودهای فردی پراکنده است را ارائه دهید. تمرکز بر روی روش اخیر توسعه یافته ماتریس های انتقال و ویژگی های خاص، مزایا و معایب مرتبط با آن است.

Der Entwurf moderner technischer Geräte stellt den Ingenieur vor die oft schwierige Aufgabe, Gebilde zu entwerfen, die bei möglichst niedrigem Konstruktionsgewicht in der Lage sind, hohe Beanspruchungen infolge statischer oder zeitlich veränderlicher Kräfte zu ertragen. Um diese Aufgabe lösen zu können, ist es notwendig, bereits im Projekt stadium die Beanspruchungen, insbesondere ihre Spitzen, in den einzelnen Bauteilen möglichst genau zu kennen. Voraussetzung dazu sind Berechnungsmethoden, die eine Vorausbe­ rechnung sicher gestatten. Mit der Entwicklung automatischer Rechenanlagen, die heute fast jedem technischen Büro zur Verfügung stehen, richtete sich das Interesse des Ingenieurs vornehmlich auf die matriziell aufbereiteten Berechnungsverfahren, da es sich zeigte, daß die Matrizenformulierung dem Rechner "auf den Leib geschrieben" ist. Durch die Ein­ führung dieser Schreibweise erhielten die seit langer Zeit erprobten Berechnungsver­ fahren der Bauingenieure neue Impulse. Andere Berechnungsmethoden, die früher nur als Tabellenmethoden stiefmütterlich betrachtet wurden, standen mit dem Erschei­ nen des automatischen Rechners plötzlich im Mittelpunkt des Interesses. Mit dem vorliegenden Werk will der Verfasser den Studierenden des Maschinenbaus und des Bauingenieurwesens sowie den sich im Selbststudium weiterbildenden, bereits in der Praxis tätigen Ingenieuren eine Hilfe in die Hand geben, mit der sie sich in diese neue ren Berechnungsverfahren rasch einarbeiten und zugleich einen Uberblick über den in vielen Einzeldarstellungen verstreut niedergelegten Wissensstand gewin­ nen können. Das in jüngster Vergangenheit entwickelte Verfahren der Ubertragungsmatrizen und die mit ihm verbundenen Besonderheiten, Vor- und Nachteile stehen im Mittelpunkt.