Technische Mechanik für Ingenieure: Band 3: Dynamik

در جلد اول و دوم کتاب مکانیک فنی، تعادل نیروها و تنش‌ها و تغییر شکل‌های اجسام متکی و بارگذاری شده مورد بررسی قرار گرفت. جلد سوم به فرآیندها و روابط بین اجسام متحرک به عنوان تابعی از زمان (که اکنون یک پارامتر فیزیکی جدید است) می پردازد. ابتدا قوانین حرکت به روشی ساده با استفاده از یک جسم نقطه‌ای (نقطه جرمی) مورد مطالعه قرار می‌گیرند تا سپس از یک خوشه نقطه (شامل چندین نقطه جرم) به یک جسم صلب با تعداد نامتناهی نقاط جرمی حرکت کنند. فاصله های بی نهایت کوچک حرکات ابتدا به صورت هندسی خالص (سینماتیک) و سپس در ارتباط با نیروهای مؤثر (سینتیک) ردیابی می شوند. تعیین‌های ریاضی (تا حدودی پیچیده) کمیت‌های سینماتیکی نشان‌داده‌شده برای برخی از عناصر اساسی فنی مهم مانند محرک میل لنگ، اتصال چهار میله، حلقه میل لنگ، و غیره برای ارائه پیشنهادهایی برای برنامه‌نویسی این مسائل و برای حل وظایف مشابه است. راه حل های گرافیکی اغلب دقت کافی را ارائه نمی دهند، به عنوان مثال زمانی که زاویه ها باید منتقل شوند، مانند ساخت قطب شتاب آنی. سپس به عنوان چک باید مختصات قطب را نیز با استفاده از فرمول های داده شده به صورت حسابی بررسی کرد. خطوط منفرد در یک نقاشی اغلب اندازه های بسیار متفاوتی دارند. مقیاس مناسبی که از یک طرف دقت خواندن کافی را فراهم می کند و از طرف دیگر ساختار را در قالب نوشتاری معمول قرار می دهد، همیشه در دسترس نیست. علاوه بر این، در صورت نیاز به داده‌های سینماتیکی برای چندین موقعیت دنده، که می‌توان با پردازش ریاضی با کمک یک برنامه رایانه‌ای به سرعت انجام داد، تلاش برای ترسیم دشوار است.

Im ersten und zweiten Band der Technischen Mechanik wurden das Gleichgewicht der Kräfte sowie die Spannungen und Verformungen von gelagerten und belasteten Körpern untersucht. Im dritten Band werden die Vorgänge und Zusammenhänge von bewegten Körpern in Abhän­ gigkeit der Zeit (die jetzt als physikalische Grundgröße neu hinzukommt) behandelt. Zunächst werden die Bewegungsgesetze vereinfachend an einem punktförmigen Körper (Massenpunkt) studiert, um dann von einem Punkthaufen (der sich aus mehreren Massen­ punkten zusammensetzt) auf einen starren Körper mit unendlich vielen Massenpunkten und infmitesimal kleinen Abständen überzugehen. Die Bewegungen werden erst rein geometrisch (Kinematik) und anschließend im Zusammenhang mit den wirksamen Kräften (Kinetik) verfolgt. Die gezeigten (etwas aufwendigen) rechnerischen Bestimmungen von kinematischen Größen bei einigen wichtigen technischen Grundelementen wie Kurbeltrieb, Gelenkviereck, Kurbel­ schleife usw. sollen Anregungen zum Programmieren dieser Probleme und zur Lösung von ähnlichen Aufgaben verschaffen. Zeichnerische Lösungen bieten oft nicht genügende Genauigkeiten, z.B. wenn Übertragungen von Winkeln erforderlich sind wie bei der Konstruktion des Beschleunigungs-Momentanpols. Dann sollen zur Kontrolle die Koordinaten des Pols auch rechnerisch mit den angegebenen Formeln überprüft werden. Oftmals sind die einzelnen Strecken innerhalb einer Zeichnung von sehr unterschiedlicher Größe. Ein passender Maßstab, der einerseits ausreichende Ablesege­ nauigkeit liefert, andererseits eine geeignete Unterbringung der Konstruktion auf dem üblichen Schreibformat ermöglicht, ist nicht immer gegeben. Außerdem ist auch der zeichnerische Aufwand mühevoll, wenn man die kinematischen Daten für mehrere Getriebestellungen benötigt, was bei der rechnerischen Behandlung mit Hilfe eines Computer-Programms schnell zu erledigen ist.