Festigkeitsanalyse dynamisch beanspruchter Offshore-Konstruktionen (Grundlagen und Fortschritte der Ingenieurwissenschaften) (German Edition)

Vorwort Noahs Arche war als Dreidecker von vielleicht 140 Meter Länge, 23 Meter Breite und 14 Meter Höhe nach dem Vorstellungsvermögen der alten Israeliten mosaischer Zeit ein gewaltiges, aus eigener Anschauung nicht bekanntes Wasserfahrzeug, auch wenn man weniger an ein Schiff als vielmehr an ein auf einem Floß ruhendes Haus denken muß. Der theoretische Nachweis dafür, daß Noahs Großversuch zum Überleben von Mensch und Tier in einer weltweiten, die höchsten Erhebungen übersteigenden Flut überhaupt gelingen konnte. daß die Arche also jedenfalls schwimmfähig gewesen sein mußte. konnte -wie so häufig in Wissenschaftsund Technikgeschichte -erst später, nämlich etwa 1000 Jahre danach, geführt werden. Der bedeutendste antike Mathematiker und Physiker,derGrieche Arehirnedes (287-212 v. ChrJ. entdeckte der Überlieferung nach mit dem bekannten Ausruf "Heureka" Cich hab's gefunden) das nach ihm benannte Prinzip, nach dem ein Schwimmkörper nicht schwerer sein darf als die von ihm verdrängte Flüssigkeitsrnenge.Arehirnedes war auch der erste Wissenschaftler, der im Rahmen seiner Bemühungen um die Quadratur des Kreises die Finite-Element-Methode mit Erfolg anwendete. Seine Berechnung der unteren Grenze 3 ~~ für die Zahln beruht auf der Einteilung des Kreisinnern in 96 gleiche sektorielle Dreieckselernente. Da er diese Grenze über den Umfang des so einbeschriebenen regelmäßigen Polygons ermittelte, handelt es sich eigentlich um eine Anwendung der Boundary-Elernent-Methode. Hierbei kann die erzielbare Genauigkeit noch durch die einfache Anschauung abgeschätzt werden. Vorsicht geboten ist jedoch beim kritiklosen Einsatz von Finite-Element-Programmen bei der Strukturanalyse. Ergebnisse solcher Analysen müssen -wie sich in der Praxis häufig zeigt -nicht immer die Wirklichkeit beschreiben, und zwar über eine nicht ausreichende Genauigkeit bis hin zu qualitativ völlig falschen Ergebnissen. Die Einteilung des Kreises in z.B. 44 Randelernente liefert die Zahl 1t mit einer Genauigkeit von 0,08 %, wohingegen die Berechnung der Biegespannung einer meerestechnischen Förderleitung von 2200 Meter Länge eingeteilt in dieselbe Anzahl Elemente gleicher Länge leicht Fehler von 20 % und zwar zur unsicheren Seite hin liefern kann. Völlig falsche Ergebnisse sollen in Industriebetrieben auch schon zur Auflösung von Rechenabteilungen, die nur mit Mathematikern und Informatikern ohne ausreichende physikalische Kenntnisse besetzt waren, geführt haben.Damit wird natürlich nicht die Finite-Element-Methode diskreditiert. Dem Anwender fertiger Programme sind jedoch häufig die physikalischen Grenzen der Methode für die verschiedenen Anwendungsfälle unbekannt. Es ist deshalb unerläßlich, in schwierigen Fällen sämtliche zur Verfügung stehenden Methoden, numerische, analytische und experimentelle, zur gegenseitigen Absicherung der Ergebnisse einzusetzen. Gerade die analytischen Methoden erlauben es dem jungen, noch unerfahrenen Ingenieur lediglich unter Einsatz seines PC oder gar nur mit Front Matter....Pages I-X Einleitung....Pages 1-5 Schwingungsmechanische Grundlagen....Pages 6-61 Zufallsprozesse....Pages 62-159 Zufallsschwingungen linearer Systeme....Pages 160-192 Meerestechnische Konstruktionen unter Wellenbelastung....Pages 193-259 Meerestechnische Konstruktionen unter Windbelastung....Pages 260-281 Meerestechnische Konstruktionen unter der Wirkung von Meeresströmungen....Pages 282-283 Wirbelinduzierte Schwingungen meerestechnischer Konstruktionen....Pages 284-295 Selbsterregte Schwingungen meerestechnischer Konstruktionen....Pages 296-305 Lebensdaueranalyse meerestechnischer Konstruktionen....Pages 306-322 Meerestechnische Rohrleitungen....Pages 323-365 Back Matter....Pages 366-379