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Das zweibändige Werk Leichtbau ist das Standardwerk dieses Arbeitsgebietes für Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugbau, Schiffs- und Meerestechnik, Maschinenbau, Fördertechnik, Stahlbau und Fertigungstechnik. Band 2 behandelt Kriterien und Verfahren des Entwerfens und Optimierens, der Auswahl und der beanspruchungsgerechten Gestaltung von Bauteilen und Strukturen auf der technologischen Basis aktueller Bauweisen und Werkstoffe, unter Gesichtspunkten der Zuverlässigkeit und der Schadenstoleranz. In der Neuauflage wurde die Weiterentwicklung der elektronischen Konstruktionssysteme sowie Erfahrungen aus der Konstruktionspraxis berücksichtigt.

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1 Einführung.- 1.1 Fragen und Erwartungen an eine Konstruktionslehre.- 1.2 Das Problemfeld der Leichtbaukonstruktion.- 1.3 Zum Inhalt des Buches.- 2 Strukturentwurf.- 2.1 Zielmodell und Entscheidungsparameter.- 2.1.1 Kostenmodell.- 2.1.1.1 Kenngrößen des Entwurfs, Variationsebenen.- 2.1.1.2 Flächen-, Volumen- und Gewichtsfunktionen.- 2.1.1.3 Ansatz für ein Kostenmodell, Einfluß des Gewichtes.- 2.1.1.4 Gewichts-und Kostenmodell eines Fachwerks.- 2.1.1.5 Werkstoff- und Topologieentscheidung am Beispiel Fachwerk.- 2.1.2 Vergrößerungsfaktor der Zusatzgewichte.- 2.1.2.1 Eigenbelastete Strukturen, Gesamtgewicht über Nutzlast.- 2.1.2.2 Definition und Bestimmung des Vergrößerungsfaktors.- 2.1.2.3 Vergrößerungsfaktoren mehrstufiger Systeme.- 2.1.2.4 Der Vergrößerungsfaktor als Entscheidungsparameter.- 2.2 Beispiel Tragflügelstruktur Bauteilfunktionen.- 2.2.1 Resultierende Schnittlasten am schlanken Tragflügel.- 2.2.1.1 Lastvielfaches und Sicherheitsfaktor.- 2.2.1.2 Verteilung der Luft-und Massenkräfte am Tragflügel.- 2.2.1.3 Bestimmung der resultierenden Schnittlasten.- 2.2.2 Strukturkonzept des Biegetorsionsträgers.- 2.2.2.1 Elementare Kraftflüsse im Kastenquerschnitt.- 2.2.2.2 Wahl der Bauweise, Vordimensionierung der Kastenwände.- 2.2.2.3 Strukturkennwerte als Ähnlichkeitskennzahlen.- 2.2.3 Spezielle Funktionen einzelner Bauteile.- 2.2.3.1 Tragende Funktionen, Kraftwege im Explosionsbild.- 2.2.3.2 Funktionen der Kräfteeinteilung und der Kräfteumleitung.- 2.2.3.3 Stützende und stabilisierende Funktionen.- 3 Werkstoffe und Bauweisen.- 3.1 Metallische Werkstoffe.- 3.1.1 Spannungs-Dehnungs-Verhalten.- 3.1.1.1 Charakteristisches Werkstoffverhalten im Zugversuch.- 3.1.1.2 Elastisch-plastisches Verhalten von Aluminiumlegierungen.- 3.1.1.3 Elastisch-plastisches Verhalten anderer Metalle.- 3.1.1.4 Verhalten bei zweiachsiger Beanspruchung.- 3.1.2 Einflüsse der Plastizität auf das Bauteilverhalten.- 3.1.2.1 Plastische Biegung, bleibende Krümmung und Restspannungen.- 3.1.2.2 Plastischer Abbau von Kerbspannungsspitzen.- 3.1.2.3 Einfluß der Plastizität auf Knicken und Beulen.- 3.1.2.4 Plastische Arbeitsaufnahme bei Knautschelementen.- 3.1.3 Verhalten bei dynamischer und bei thermischer Beanspruchung.- 3.1.3.1 Wechsel-und Schwellfestigkeit über der Lastspielzahl.- 3.1.3.2 Statische und dynamische Warmfestigkeit.- 3.2 Verbundbauweisen.- 3.2.1 Faserkunststoffverbunde.- 3.2.1.1 Mechanische Eigenschaften der Fasern und der Matrix.- 3.2.1.2 Unidirektionale Faserlaminate.- 3.2.1.3 Steifigkeiten und Festigkeiten einiger Schichtlaminate.- 3.2.1.4 Viskoelastizität der Faserkunststoffe.- 3.2.1.5 Herstellung von Fasern und Faserlaminaten.- 3.2.2 Hybridbauweisen.- 3.2.2.1 Aufbau von Hybridlaminaten und Hybridverbunden.- 3.2.2.2 Tragverhalten unidirektionaler Hybridverbunde.- 3.2.2.3 Thermische Eigenspannungen und Verformungen.- 3.2.3 Sandwichbauweise.- 3.2.3.1 Aufbau und Herstellung des Sandwichverbundes.- 3.2.3.2 Besondere Festigkeits- und Konstruktionsprobleme.- 3.2.3.3 Vergleichende Beurteilung der Sandwichbauweise.- 3.3 Gewichtsbezogene Bewertungen.- 3.3.1 Gewichtsbezogene Materialkenngrößen.- 3.3.1.1 Festigkeiten.- 3.3.1.2 Steifigkeiten.- 3.3.1.3 Arbeitsaufnahme.- 3.3.2 Bewertung schichtspezifisch differenzierter Verbünde.- 3.3.2.1 Steife und feste Sandwichverbunde.- 3.3.2.2 Hybrid-Schichtverbunde hoher elastischer Arbeitsfähigkeit.- 3.3.3 Einfluß von Lastverhältnis, Geometrie und Strukturkenn wert.- 3.3.3.1 Festigkeitswertung bei Druckbehältern.- 3.3.3.2 Steifigkeitswertung bei gekrümmten Platten.- 3.3.3.3 Steiflgkeits-und Festigkeitswertung als Strukturproblem.- 4 Bauteiloptimierung über den Strukturkennwert.- 4.1 Der Strukturkenn wert und seine Funktionen.- 4.1.1 Definition des Strukturkennwertes.- 4.1.1.1 Punktbelastete Tragwerke.- 4.1.1.2 Linienbelastete Tragwerke.- 4.1.1.3 Flächenbelastete Tragwerke.- 4.1.1.4 Volumenbelastete Tragwerke.- 4.1.2 Funktionen des Strukturkennwertes.- 4.1.2.1 Gewöhnliche Kenn W

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