Vorwort zur zweiten Auflage. Vorwort VII

Transkript

1 Vorwort Wir sind vielleicht verpflichtet, uns zu entschuldigen bei den vielen, die nicht nur die Praxis der Theorie vorziehen, sondern die Erste allein für notwendig und angebracht halten, die Zweite dagegen vielleicht sogar für schädlich, heißt es in der Einleitung eines Gutachtens über Schäden in der Kuppel der Peterskirche in Rom mit Vorschlägen zur Schadensbehebung aus dem Jahre 1743 [Szabó (1987)]. Verfasser des Gutachtens waren drei Mathematiker der römischen Gelehrtenrepublik. Als Auftraggeber zeichnete Papst Benedikt XIV. In diesen Worten manifestiert sich eine Grundhaltung der tre mattematici, die angesichts der hohen Qualität ihrer Expertise bescheiden erscheint. Verständlich wird sie, wenn man sich vergegenwärtigt, dass die von den drei Gelehrten beschriebene Einstellung zu Theorie und Praxis im Ingenieurwesen mitunter auch heute noch anzutreffen ist. Davon ist auch die Technische Mechanik deformierbarer fester Körper, kurz Festigkeitslehre genannt, nicht ausgenommen. Vor diesem Hintergrund waren die Autoren um Ausgewogenheit zwischen theoretischen Entwicklungen und deren praktischer Anwendung bemüht. Die Abfassung einer anwendungsabstinenten Abhandlung der Festigkeitslehre lag ebensowenig in ihrem Sinn wie die Herausgabe einer theorieentleerten Beispielsammlung. Ihrer Meinung nach bedarf es auch in der Festigkeitslehre des Mutes zur Lücke. Angesichts des relativ hohen Alters dieser Fachdisziplin und ihrer stürmischen Entwicklung in der jüngeren Vergangenheit bis hin zur Gegenwart sind Bemühungen um Vollständigkeit bei der facheinschlägigen Wissensvermittlung ein zwar verständliches, aber aussichtsloses Unterfangen. Wie ein Blick auf das Inhaltsverzeichnis zeigt, waren die Verfasser bestrebt, neben der Präsentation von unverzichtbarem klassischem Wissensgut etwa in der Elastizitätstheorie oder der linearen Stabtheorie jüngere Teilgebiete der Festigkeitslehre angemessen zu berücksichtigen. Das betrifft beispielsweise nichtlinear elastisches sowie anelastisches Materialverhalten, die Grundlagen der Plastizitätstheorie, Näherungslösungen mittels der Methode der finiten Elemente und moderne experimentelle Verfahren. Für die Beisteuerung eines Kapitels über experimentelle Methoden sind die Autoren Herrn Ass.-Prof. Dr. J. Eberhardsteiner, Institut für Festigkeitslehre der Technischen Universität Wien, zu Dank verpflichtet. Ein Anliegen war den Verfassern die möglichst leichte Nachvollziehbarkeit mathematischer Herleitungen sowie von Lösungen von Beispielen. Zur Realisierung dieses Anliegens war in einigen Fällen eine etwas breitere Darstellung erforderlich. Nicht zuletzt waren die Autoren um Allgemeingültigkeit ihrer Ausführungen bemüht.

2 VI Vorwort Die zum Verständnis des Buches notwendigen Vorkenntnisse werden an den akademischen Wirkungsstätten der Verfasser in den Einführungsvorlesungen über Mathematik, Physik und Mechanik vermittelt. Wichtige mathematische Grundlagen wurden darüber hinaus in einem eigenen Kapitel des Buches zusammengefasst. Das Buch wurzelt in den vom Erstautor seit 1982 an der Technischen Universität Wien gehaltenen Vorlesungen über Festigkeitslehre. Diese Wurzeln wurden durch die vom Zweitautor seit 1983 an der Technischen Universität Wien mitbetreuten Übungen aus Festigkeitslehre und die von ihm seit 1995 an der Universität Innsbruck gehaltenen Vorlesungen über Festigkeitslehre verstärkt. Mit fortschreitender Arbeit an dem Buch stellte sich jedoch die Erkenntnis ein, dass umfangreiche Erweiterungen des Vorlesungsinhalts für das Buchprojekt notwendig waren. Zielgruppen des Buches sind Studierende sowie Absolventinnen und Absolventen ingenieurwissenschaftlicher Fachrichtungen an Universitäten und Fachhochschulen. Die parallel zur raschen Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung zügig voranschreitende Weiterentwicklung der Festigkeitslehre in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts blieb nicht ohne Rückwirkungen auf die akademische Ausbildung in dieser Fachdisziplin. Daraus schöpfen die Autoren die Hoffnung, dass das Buch auch als Nachschlagewerk für in der Praxis tätige Ingenieure Verwendung finden wird. Mit der akademischen Lehre ist die Forschung untrennbar verbunden. Forschungsbedarf ist eines der Kriterien für die Einrichtung bzw. Beibehaltung universitärer Studienrichtungen. Dass dieser Bedarf in den Ingenieurwissenschaften weiter ansteigen wird, steht außer Zweifel. Um diesem Forschungsbedarf Rechnung tragen zu können, sind nicht zuletzt verstärkte Anstrengungen in der akademischen Lehre erforderlich. Eine ihrer Aufgaben besteht darin, das Interesse an wissenschaftlicher Forschung zu wecken und die für eine erfolgreiche Forschungstätigkeit notwendige Wissensbasis zu schaffen. Mit dem Buch wollen die Autoren auch einen Beitrag zur Erfüllung dieser Aufgabe in der Festigkeitslehre leisten. In stark zunehmendem Maße erweist sich das Zusammenwirken verschiedener wissenschaftlicher Fachgebiete als notwendige Voraussetzung für technischen Fortschritt. Als Beispiele für derartige Interaktionen aus den Wirkungsbereichen der Verfasser seien thermochemomechanische Berechnungen von Tunnelschalen und elastoakustische Analysen von Membranen in Mikrofonen angeführt. Der Festigkeitslehre kommt bei solchen interdisziplinären Analysen eine bedeutende Rolle zu. Die dabei erforderliche Vernetzung verschiedener wissenschaftlicher Fachgebiete setzt fundiertes Wissen in der eigenen Fachdisziplin voraus und verlangt darüber hinaus die Fähigkeit zur raschen Einarbeitung in weniger vertraute Wissensgebiete. Die Verfasser hoffen, dass das Buch als Nachschlagewerk auch in der interdisziplinären Forschung Anklang finden wird. Die Autoren sind Herrn O.Univ.-Prof. Dr. H. Troger, Institut für Mechanik der Technischen Universität Wien, für viele wertvolle Hinweise betreffend Stabilitätsprobleme zu tiefem Dank verpflichtet. Ihr besonderer Dank gebührt Herrn Ass.- Prof. Dr. J. Eberhardsteiner und Herrn Univ.-Ass. Dr. Th. Huemer für die Überarbeitung von Abbildungen, die von Herrn M. Plattner erstellt wurden, sowie die zeitaufwendige Anfertigung einer großen Anzahl neuer Bilder. Für die kritische

3 Vorwort VII Durcharbeitung des Manuskripts danken die Verfasser Herrn Univ.-Ass. Dipl.-Ing. B. Pichler, Herrn Univ.-Ass. Dipl.-Ing. H. Rattensperger und Frau Univ.-Ass. Dipl.-Ing. K. Hofstetter. Herrn Univ.-Ass. Dr. P. Helnwein schulden sie für viele wertvolle Hinweise Dank. Für das Schreiben der ersten Fassung des Manuskripts gebührt Frau R. Konrad Dank. Besonders herzlich gedankt sei Frau M. Pöll für die mit großer Sachkenntnis und unermüdlicher Geduld erfolgte Anfertigung des druckreifen Manuskripts in L A TEX. Frau R. Konrad und Herr M. Plattner gehören dem Institut für Baustatik, Festigkeitslehre und Tragwerkslehre der Universität Innsbruck an. Alle anderen genannten Damen und Herren sind am Institut für Festigkeitslehre der Technischen Universität Wien tätig. Ohne die intensive Unterstützung durch Herrn Ass.-Prof. Dr. J. Eberhardsteiner bei der Führung dieses Institutes wäre es dem Erstautor unmöglich gewesen, seinen Beitrag zur Fertigstellung des Buches einigermaßen zeitgerecht zu leisten. Für diese Unterstützung gebührt Herrn Prof. Eberhardsteiner ganz besonderer Dank. Nicht zuletzt sei dem Springer-Verlag Wien New York für das rege Interesse an der Entstehung des Buches und das Eingehen auf die Wünsche der Autoren bezüglich der Ausstattung des Buches aufrichtig gedankt. Wien und Innsbruck, im September 2000 Vorwort zur zweiten Auflage Die gute Aufnahme des Buches hat schon bald nach seinem Erscheinen den Plan zur Herausgabe einer zweiten Auflage reifen lassen. Sie ist durch Korrekturen der ersten Auflage gekennzeichnet. Für die sorgfältige Einarbeitung dieser Korrekturen in das ursprüngliche Manuskript sei Frau M. Pöll herzlich gedankt. Die Vertrautheit von Herrn Univ.-Prof. Dr. J. Eberhardsteiner mit dem Manuskript kam ihr dabei sehr zustatten. Für Korrekturvorschläge schulden die Autoren einzelnen Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen darunter insbesondere Herrn Dr. B. Pichler sowie Studierenden an ihren universitären Wirkungsstätten Dank. Gedankt sei nicht zuletzt dem Springer-Verlag Wien-New York für das rege Interesse am Zustandekommen der vorliegenden Auflage. Wien und Innsbruck, im Juli 2004

4 VIII Vorwort Vorwort zur dritten Auflage Die anhaltend gute Aufnahme des Buches erfordert die Herausgabe einer dritten Auflage. Sie ist enthält Korrekturen der zweiten Auflage. Für die sorgfältige Vornahme dieser Korrekturen sei Frau Mag.(FH) M. Pöll und Herrn Dr. B. Pichler herzlich gedankt. Unser Dank gilt nicht zuletzt dem Springer-Verlag Wien-New York für die Initiative zur Herausgabe der vorliegenden Auflage. Wien und Innsbruck, im Juni 2008 Vorwort zur vierten Auflage Die erfreulicherweise nach wie vor gute Aufnahme des Buches erfordert die Herausgabe einer vierten Auflage. Sie enthält folgende Erweiterungen der drei vorhergehenden Auflagen: ein Kapitel über die Lineare Theorie ebener Flächentragwerke (Kapitel 8), ein mit Beulen betiteltes Unterkapitel des Kapitels über Stabilitätsprobleme (Kapitel 9), das dem Stabilitätsverlust ebener Flächentragwerke gewidmet ist, ein Kapitel über die Fließgelenktheorie I. Ordnung für Stäbe (Kapitel 12), welches das Kapitel über elasto-plastisches Materialverhalten bei Stäben in den vorhergehenden Auflagen ersetzt, sowie ein mit Randelementemethode betiteltes Unterkapitel des Kapitels über Näherungslösungen (Kapitel 15). Für die Anfertigung der Bilder danken die Verfasser Herrn Dipl.-Ing. B. Fuchs. Für die Mithilfe beim Schreiben des neuen Texts gebührt Frau A. Schuh Dank. Nicht zuletzt sei dem Springer-Verlag Wien-New York für das rege Interesse am Zustandekommen der vorliegenden Auflage gedankt. Wien und Innsbruck, im Juli 2013

5