Mechanik des Plastischen Fließens de H. Lippmann

Mechanik des Plastischen Fließens: Grundlagen und technische Anwendungen

H. Lippmann

de Limba Germană Paperback – 31 iul 2012

Nachdem im Jahre 1967 der gemeinsam mit o. Mahrenholtz verfaßte 1. Band einer "Plastomechanik der Umformung metallischer Werkstoffe" erschienen war, führte der berufliche Werdegang beide Autoren an verschiedene Orte. Ich selbst zog im Anschluß an meine hannoversche Tätigkeit von Braunschweig über Karlsruhe nach München um. Es war die Zeit der Studentenunruhen, der Hochschulreformen, der anwachsenden Gremien- und Verwaltungsaktivitäten. Manche wissenschaftliche Arbeit blieb auf der Strecke. So auch erging es dem geplanten 2. Band der "Plastomechanik". Als ich mich ihm vor einigen Jahren wieder intensiver widmen konnte, stellte es sich als sinnvoll heraus, jetzt ein unabhängiges, in sich geschlossenes Buch über Plastizitätstheorie und ihre Anwendungen zu schreiben. Es enthält zwar den ursprünglich für den 2. Band geplanten Stoff, aber auch Teile von Band I sowie Abschnitte, die deutlich über umformtechnische Probleme hinausgehend Fragen der Tragfähigkeit von Strukturen, der Boden- und der Felsmechanik behandeln. Einiges ist bislang un veröffentlicht. An das ursprünglich zweibändige Konzept erinnern im wesentlichen noch einige Fußnoten mit Berichtigungen zu "Band I"; entsprechende Hinweise stammen u. a. von meinen Kollegen F. Hecker (Braunschweig) und A. Troost (Aachen). Dem Springer-Verlag zolle ich Respekt für seine immerwährende Geduld sowie Dank für die dennoch hervorragende Zusammenarbeit und die gute Ausstattung des Werkes trotz gestiegener Kosten. Leider mußte das alphabetische Namens und Autorenregister zugunsten eines (noch) endlichen Preises dem Rotstift zum Opfer fallen.

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Cuprins

1 Stab, Stabwerk und Kontinuum.- 1.1 Plastostatik des Einzelstabes.- 1.2 Stabwerke.- 1.2.1 Grundbegriffe.- 1.2.2 Fließort, Fließbedingung.- 1.2.3 Konvexität.- 1.2.4 Fließregel und Fließgesetz.- 1.2.5 Extremalsätze.- 1.3 Das plastische Kontinuum.- 1.3.1 Grundlagen.- 1.3.2 Allgemeines Fließgesetz.- 1.3.3 Extremalsätze.- 1.3.4 Spezielle Fließgesetze für isotropes, inkompressibles Material.- 1.3.4.1 Hauptzustandsraum.- 1.3.4.2 Fließgesetz nach Tresca.- 1.3.4.3 Fließgesetz nach Lévy-Huber-v. Mises.- 1.3.4.4 Ebenes Fließen.- 1.3.5 Anisotrope Fließgesetze nach v. Mises-Hill und Sawczuk-Ivlev.- 1.3.6 Fließgesetz nach Coulomb-Mohr für isotropes, kompressibles Material und Verallgemeinerungen.- 2 Einige geschlossene Lösungen und deren Erweiterungen.- 2.1 Zug-, Druck- und Torsionsbeanspruchung gerader Stäbe mit.- Voll- und Hohlquerschnitten.- 2.1.1 Torsion von Rundstäben und Kreiszylindern.- 2.1.2 Längenänderung bei der Torsion anisotroper Stäbe.- 2.1.3 Isotropes Rohr unter kombinierter Beanspruchung.- 2.1.4 Torsion von Stäben mit beliebigen Vollquerschnitten.- 2.2 Biegen.- 2.2.1 Einführung.- 2.2.2 Blechbiegen (ebenes Fließen).- 2.2.3 Rückfederung und Restspannungen.- 2.2.4 Hochkantbiegen (ebener Spannungszustand).- 2.2.5 Ergänzungen.- 2.3 Axialsymmetrische Umformung von Blech und dünnwandigen Hohlprofilen.- 2.3.1 Tiefziehen.- 2.3.2 Ziehen durch konische Matrizen.- 2.3.3 Streckziehen.- 2.3.4 Hydrostatisches Abstrecken.- 2.3.5 Membran unter Stoßbelastung.- 2.4 Rotationssymmetrisches ebenes Fließen eines körnigen Materials.- 3 Elementare Plastizitätstheorie.- 3.1 Stauchen und Schmieden.- 3.2 Ziehen von Draht und metallischen Rundstäben.- 3.3 Walzen von Blech.- 3.4 Gebirgsschlag.- 4 Schrankenverfahren und verwandte Methoden.- 4.1 Trennvorgänge in Metallen.- 4.1.1 Lochen, Stanzen und Schneiden ; Traglast einer Platte auf gelochtem Fundament.- 4.1.2 Spanen.- 4.2 Zug- und Druckumformung von Metallen.- 4.2.1 Strang-und Fließpressen mit rechtwinkligem Block-Aufnehmer.- 4.2.2 Ziehen und Pressen durch Düsen.- 4.2.3 Stauchen und Schmieden.- 4.3 Traglastprobleme bei körnigem Material.- 4.3.1 Rechteck fundament auf „gewichtlosem“ Untergrund.- 4.3.2 Abstützung eines bergmännischen Hohlraumes.- 4.4 Numerische Methoden.- 5 Charakteristikenverfahren.- 5.1 Plastokinetik des Einzelstabes.- 5.1.1 Grundlagen.- 5.1.2 Geschwindigkeitsunabhängiger Werkstoff.- 5.1.2.1 Charakteristische Gleichungen.- 5.1.2.2 Charakteristiken und Wellen.- 5.1.2.3 Schockfronten.- 5.1.2.4 „Bilineares“ Material.- 5.1.3 Anwendungen.- 5.1.3.1 Belastung und Entlastung des halb-unendlichen Stabes.- 5.1.3.2 Hochgeschwindigkeitsschmieden.- 5.2 Ebenes Fließen.- 5.2.1 Grundlagen.- 5.2.2 Gleitlinientheorie für inkompressibles Material.- 5.2.2.1 Charakteristische Gleichungen des Spannungszustandes.- 5.2.2.2 Charakteristische Gleichungen des Geschwindigkeitszustandes.- 5.2.2.3 Gleitliniennetze in der Fließ-, Spannungs- und Hodographenebene.- 5.2.2.4 Unstetigkeiten und starre Zonen.- 5.2.3 Anwendungen.- 5.2.3.1 Strangpressen mit 2/3-Reduktion.- 5.2.3.2 Strangpressen mit beliebiger Reduktion.- 5.2.3.3 Eindringen eines Starrkörpers in den plastischen Halbraum.- 5.2.3.4 Weitere Beispiele.- 5.2.4 Isotropes granuläres, kompressibles Material.- 5.3 Axialsymmetrisches Fließen.- 5.3.1 Grundlagen.- 5.3.2 Zwei Sonderfâlle.- 5.3.3 Gleitlinientheorie.- 5.3.3.1 Allgemein.- 5.3.3.2 Anwendung: Drahtziehen.- 5.3.4 Hauptlinientheorie.- 5.3.4.1 Allgemein.- 5.3.4.2 Weitere Sonderfalle und Anwendungen.- 5.4 Ergänzungen.- A. 1 Erinnerung an die Matrizenalgebra.- A. 1.1 Matrizen und Determinanten.- A. 1.2 Lineare Gleichungssysteme.- A. 2 Grundbegriffe der stoffunabhängigen Kontinuumsmechanik.- A.2.1 Spannungen, Formänderungen, Formänderungsleistung.- A.2.2 Gleichgewicht und Verträglichkeit.- A.2.3 Koordinatendrehung.- A. 3 Systeme linearer partieller Differentialgleichungen.- A.3.1 Problemstellung.- A.3.2 Charakteristiken.- A.3.3 Massausche Gitterkonstruktion.- A.3.3.1 Allgemein.- A. 3.3.2 Erstes Anfangswertproblem.- A. 3.3.3 Zweites Anfangswertproblem.- A. 3.3.4 Drittes Anfangswertproblem.- A. 3.3.5 Umkehrproblem.- A.3.4 Ergänzungen.- Literatur.