Durchbiegungen der Halbkreisringplatte

Zusammenfassung Unter Benutzung des Funktionenvorrats der Kirchhoffschen Plattentheorie wurde das Problem der außen frei aufliegenden und sonst freien, gleichmäßig belasteten Halbkreisringplatte behandelt. Dabei wurde erkannt, daß mit den verwendeten Funktionen die wahre Lösung des Problems nur approximiert werden kann. Die Näherungslösung wurde unter Zuhilfenahme zweier Lösungen für Kreisringplatten konstruiert; und zwar einmal mit der Lösung für die außen frei aufgelagerte und innen freie, gleichmäßig belastete Kreisringplatte und zum anderen mit den Greenschen Funktionen der außen frei aufgelagerten und innen freien Kreisringplatte. Die Punktlasten der Greenschen Funktionen wurden außerhalb des betrachteten Halbkreisringgebietes aufgebracht und ihre Größe so ermittelt, daß die Randbedingungen an den Teilfugen des Problems möglichst gut befriedigt werden.Auf diese Weise kann die maximale Durchbiegungszunahme auf Grund der Teilung einer Kreisringplatte abgeschätzt werden.     

Ein Beitrag zur Lösung der partiellen Differentialgleichungen ebener Flächentragwerke nach der Differenzenmethode

Übersicht Im vorliegenden Beitrag wird die biharmonische Differentialgleichung mit vorgegebenen Randbedingungen au zwei gegenüberliegenden Rändern unter Anwendung von Differenzenausdrücken durch fünfgliedrige Matrizengleichungen dargestellt. Die vollständige Lösung dieser speziellen Klasse von Matrizengleichungen setzt sich aus einem inhomogenen Lösungsanteil und einem homogenen Lösungsanteil zusammen, der aus einer Summe von Produktion aus Eigenwerten, Eigenvektoren und freien Konstanten gebildet wird. Aus den Randbedingungen der beiden anderen gegenüberliegenden Rändern ergeben sich Bestimmungsgleichuugen für die in der homogenen Lösung enthaltenen freien Konstanten. Für den eingespannten Plattenstreifen werden die Eigenwerte und Eigenvektoren angegeben.

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Summary The biharmonic differential equation with prescribed boundary conditions on two opposite edges is established using difference expression obtained from five-term matrix equations. A complete solution to this special category of matrix equations consists of an inhomogeneous and homogeneous part, which are obtained as a sum of products of eigenvalues, eigenvectors and free constants. Equations to determine the free constants in the homogeneous solution result from the boundary conditions of the two other opposite edges. Eigenvalues and eigenvectors for a clamped strip are given.

     

Die Inversion der Torsionsspannungen prismatischer Stäbe in allgemeinen Koordinaten

Zusammenfassung Ausgehend von den Grundgleichungen der Elastizitätstheorie in allgemeinen Koordinaten werden durch einen speziellen Ansatz die Grundgleichungen der Torsionstheorie abgeleitet. Sowohl für eine Verwölbungsals auch für eine Spannungsfunktion werden die partiellen Differentialgleichungen aufgestellt und die Randbedingungen angegeben. Für spezielle krummlinige Koordinatensysteme erhalten die Differentialgleichungen in allgemeinen Koordinaten dieselbe Form wie in kartesischen. Daher können bekannte Lösungen von einem Koordinatensystem in das andere invertiert werden und liefern neue geschlossene Lösungen des Torsionsproblems.Auszug aus der gleichnamigen von der Bergakademie Freiberg genehmigten Dissertation; Referent Prof. Dr.-Ing. habil. D. Rüdiger; Korreferent Prof. Dr.-Ing. habil. A. Kneschke.     

Elastische Knickung gerader Stäbe von exponentiell veränderlichem Querschnitt unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes

Zusammenfassung Ausgehend von der Differentialgleichung für die Ausbiegung eines geraden Stabes bei veränderlichem Druck und veränderlichem Querschnitt, wird eine Lösung bei exponentiell veränderlichem Querschnitt mit Hilfe von Whittakerschen Funktionen für den Fall angegeben, daß der Querschnitt ein reguläres Vieleck ist und die Druckkraft durch das Eigengewicht allein hervorgerufen wird. Die Knickbedingung wird bei freiem oberem und eingespanntem unterem Ende aufgestellt und für gewisse Werte des Parameters k der Whittakerschen Funktion ausgewertet. Es wird ferner die Lösung der Differentialgleichung für. exponentiell veränderlichen Querschnitt angegeben, wenn der Querschnitt ein Rechteck ist, dessen kürzere Seite unveränderlich bleibt. Diese Lösung ist durch Zylinderfunktionen von imaginären Argument und Parameter gegeben, weshalb die zugehörige Knickbedingung erst nach der Berechnung der in Frage kommenden Funktionen ausgewertet werden kann.Die theoretischen Ergebnisse werden auf die Berechnung der größten erreichbaren Höhe von Bäumen angewandt.     

Inhomogeneous inverse problem in finite elasticity

For a class of materials for which the principal strain directions always coincide with the principal stress directions one can determine the stress field in an inhomogeneously deformed body from given boundary conditions and a known strain field without knowing the constitutive equations. Each point of the inhomogeneously deformed body contains information such as that derived from an individual homogeneous identification test. The practically important two-dimensional case leads to a problem of solving a linear hyperbolic system where two differential equations describe the principal stress components. The problem can be reduced to that of integration along characteristics.Under a certain globality condition the existence, uniqueness, and correctness of the solution are guaranteed in the whole test piece. It is shown that the globality condition is closely related to whether or not the test piece is isotropic and elastic. The influence of experimental error on the correctness of problem formulation is discussed.

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Abstrakte Für die Klasse der Materialen, für welche die Grundspannungsrichtungen und die Grundverformungsrichtungen gleich sind, kann man das Spannungsfeld in einem inhomogen deformierten Körper für gegebene Randbedingungen und einem bekannten Verformungsfeld ohne Kenntnis der detailierten Form der Dehnungs-Spannungsgleichung bestimmen. Jeder Punkt des inhomogen deformierten Körpers liefert dieselbe Information wie ein individueller homogener Test. Der praktisch wichtige zweidimensionale Fall führt zu einem Problem der Lösung eines linear hyperbolischen Systems von zwei Differentialgleichungen für die Grundspannungskomponenten. Das Problem kann auf die Integration entlang der Charakteristik des Systems reduziert werden.Unter einer Bedingung der Globalität das die Existent, Eindeutigkeit und Richtigkeit der Lösung in der ganzen Testprobe gewährleistet sind. Es wird gezeigt, dass diese Globalitätsbedingung damit zusammenhängt eng, ob die Testprobe isotrop und elastisch ist. Der Einfluss der experimentellen Fehler auf die Richtigkeit der Formulation des Problems wird auch analysiert.

     

Analytical and numerical solutions of inward spherical solidification of a superheated melt with radiative-convective heat transfer and density jump at freezing front

Analytical and numerical solutions of a general problem related to the radially symmetric inward spherical solidification of a superheated melt have been studied in this paper. In the radiation-convection type boundary conditions, the heat transfer coefficient has been taken as time dependent which could be infinite, at time,t=0. This is necessary, for the initiation of instantaneous solidification of superheated melt, over its surface. The analytical solution consists of employing suitable fictitious initial temperatures and fictitious extensions of the original region occupied by the melt. The numerical solution consists of finite difference scheme in which the grid points move with the freezing front. The numerical scheme can handle with ease the density changes in the solid and liquid states and the shrinkage or expansions of volumes due to density changes. In the numerical results, obtained for the moving boundary and temperatures, the effects of several parameters such as latent heat, Boltzmann constant, density ratios, heat transfer coefficients, etc. have been shown. The correctness of numerical results has also been checked by satisfying the integral heat balance at every timestep.Die analytische und numerische Lösung des Problems der symmetrischen radialen kugelförmigen Erstarrung einer ultrahocherhitzten Schmelze wurden in dieser Arbeit untersucht. Bei den Randbedingungen für Strahlung und Konvektion wurde der Wärmeübergangskoeffizient als zeitabhängig angenommen, welcher für die Zeitt=0 als unendlich betrachtet werden konnte. Dies ist notwendig für das Einsetzen des sofortigen Erstarrens der Schmelze über der gesamten Oberfläche. Die analytische Lösung besteht aus dem Verwenden geeigneter fiktiver Anfangstemperaturen und fiktiver Ausdehnungen des durch die Schmelze besetzten Anfangsbereiches. Die numerische Lösung besteht aus der Methode der finiten Differenzen, bei der die Gitterpunkte mit der Erstarrungsfront voranschreiten. Die numerische Methode kann ohne Probleme die Dichteänderungen in der flüssigen und festen Phase sowie das dadurch hervorgerufene Schrumpfen oder Expandieren des Volumens behandeln. Bei den für die sich ändernden Grenzen und Temperaturen erhaltenen numerischen Ergebnissen werden die Einflüsse der verschiedenen Parameter wie latente Wärme, Boltzmannkonstante, Dichteverhältnisse, Wärmeübergangskoeffizienten usw. gezeigt. Die Gültigkeit der numerischen Lösungen wurde zu jedem Zeitpunkt untersucht, indem die Erfüllung der Energiegleichung überprüft wurde.     

Allgemeine Lösung der Knickungsaufgabe für rechteckige Platten

Zusammenfassung Zur bequemen Übersicht über die Größen der Knicklasten für die auf allen vier Seiten gleichmäßig gedrückte quadratische Platte mit verschiedenen Randbedingungen sind in der folgenden Tabelle die im vorigen Abschnitte vom Verfasser sowie früher von anderen berechneten numerischen Ergebnisse zusammengestellt.Die Werte in Klammern sind die den Fällen III, V und VI entsprechenden ersten Annäherungswerte von P₀, welche durch die Lösung der nur aus dem ersten Element der Determinante bestehenden Gleichung, d. h. aus I – K₁₁ =0 ermittelt werden. Es ist bemerkenswert, daß sie nur um die praktisch zu vernachlässigenden Fehler von ungefähr 0,3% bis 2,8% kleiner sind als die entsprechenden genauen Werte. Natürlich kann man noch nicht sagen, ob das im allgemeinen auch für die Platten mit ungleichen Seitenlängen zutrifft oder nicht. Der Verfasser hofft, die diesbezüglichen weiteren Rechnungen in kurzem fertigstellen zu können.     

Zur Dynamik einer unendlichen Platte auf dem Halbraum-Fundamentnachgiebigkeit und Wellenfeld bei harmonischer Punktlast

Übersicht Es wird das System einer unendlich ausgedehnten Platte auf einem homogenen Halbraum bei Anregung durch eine vertikale harmonische Punktlast untersucht. Die lösung für die vertikalen Verschiebungen der Platte und der Halbraumoberfläche läßt sich explizit als Fourierintegral über die Wellenzahl angeben. Die Polstellen des Integranden geben Auskunft über die Wellengeschwindigkeiten und Dämpfungen der freien Wellen des Systems. Für die Verschiebungen des Lastangriffspunktes läßt sich das Integral zum Teil geschlossen lösen, und man erhält die statische Nachgiebigkeit, sowie eine mittelfrequente und eine hochfrequente Asymptote. Für die allgemeine Lösung am Lastangriffspunkt und für das Wellenfeld wird das Integral numerisch ausgewertet.Es zeigt sich, daß das System Platte auf Halbraum sich bei tiefen Frequenzen dem Halbraum und bei hohen Frequenzen der Platte annähert. Dies gilt für die Wellengeschwindigkeiten und für das Wellenfeld. Die Nachgiebigkeit am Lastangriffspunkt ist hingegen schon bei der statischen Lösung von der Plattensteifigkeit mit beeinflußt. Der mittelfrequente Bereich ist stark von der Wechselwirkung zwischen Platte und Halbraum geprägt. Durch die Abstrahlung von Wellen ins Innere der Halbraumes ergibt sich eine starke Dämpfung der Oberflächenwellen mit einer entsprechend starken Amplitudenabnahme über die Entfernung. Am Lastangriffspunkt ergibt sich eine charakteristische Asymptote für die Nachgiebigkeit vonu/p (i )^1/2. Diese mittelfrequenten Wechselwirkungsphänomene sind besonders bei «leichten» Platten stark ausgeprägt. Als maßgeblicher Frequenzparameter erweist sich eine auf die Scherwellenlänge des Halbraumes bezogene elastische Länge 1.

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Dynamic interaction of an inifinite plate and a half-space due to a harmonic point load

Summary An infinite plate resting on a homogeneous half-space is considered under a vertical harmonic point-load. The solution of the vertical displacements of the plate are given as a Fourier integral in wavenumber domain. The wave speed and the damping of free waves, the complicance function at the loading point and the wave field at certain frequencies are presented. The results show that there are three different ranges of frequencies: at low frequencies the plate on half-space is dominated by the half-space, at high frequencies the system behaves like a plate without half-space. The intermdiate range of frequencies is strongly influenced by the interaction of the plate and the halfspace. The surface waves of the half-space are scattered into the half-space by the flexural stiffness of the plate. Therefore there is a strong damping of free waves, a corresponding strong decay of the amplitudes with distance, and a characteristic compliance at the loading point ofu/p (i )^–1/2.

     

The principle of complementary energy in nonlinear plate theory

In this paper, the priciple of complementary energy is given for the von Kármán nonlinear plate theory. Thenecessary conditions are three linear and static equilibrium equations in the interior and static boundary conditions on that part of the boundary surface, where forces are prescribed. The stationary value of the complementary energy functional leads to the stress-displacement relations and the geometric boundary conditions.

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Zusammenfassung In dieser Arbeit wird das komplementäre Variationsprinzip für die nichtlineare Plattentheorie nach von Kármán untersucht. Als notwendige Bedingungen ergeben sich drei lineare statische Gleichgewichtsbedingungen sowie lineare statische Randbedingungen auf dem Teil des Randes, auf dem die Kräfte vorgegeben sind. Für den stationären Wert des Funktionals erhält man die Schnittgrößen-Verformungsbeziehungen sowie die geometrischen Randbedingungen.

     

Eine Scheibentheorie unter Berücksichtigung der Dickenänderung und der Querschnittsverwölbung

Übersicht Die Erweiterung der klassischen Scheibentheorie durch die Berücksichtigung der Dickenänderung und der Querschnittsverwölbung sowie der dazugehörigen Kraftgrößen führt auf ein Randwertproblem 10. Ordnung. Der Aufbau der zusätzlichen Gleichungen zeigt eine formale Übereinstimmung mit den Gleichungen der Reissnerschen Plattentheorie: Die Dickenänderung entspricht der Plattendurchbiegung, die Querschnittsverwölbung der Verdrehung des Plattenquerschnitts. Für die gelochte unendliche Scheibe unter einachsigem Zug existiert eine analytische Lösung der erweiterten Scheibengleichungen in Form abbrechender Fourierreihen. Die Abhängigkeit dieser Lösung von Lochradius, Scheibendicke und Querkontraktionszahl wird diskutiert.

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Summary Taking into account the transverse deformation, the warping of the cross-section and the corresponding stress quantities a two dimensional theory of the plate in extension is established which leads to a tenth order boundary value problem. The equations in the additional quantities are formally the same as those known from Reissner's theory of the plate in bending: The transverse deformation corresponds to the transverse displacement of the plate in bending, the warping corresponds to the rotation of the cross section. For an infinite plate with a circular cut-out under uniaxial tension an analytical solution exists in form of Fourier-sums. The dependance of this solution on the cut-out radius, the plate thickness and Poisson's ratio is discussed.

     

Über den geraden Druckstab in Flüssigkeit

Zusammenfassung Dargestellt wurde mit Hilfe von Potenzreilien die Knickung und Biegung des geraden Druckstabes, auf dessen Mantelfläche ein Flüssigkeitsdruck wirkt. Eine allgemeine Lösung für den durch, eine Einzellast und sein konstantes Eigengewicht belasteten Stab unter Flüssigkeitsdruck nach (2) wurde angegeben.Die Untersuchung konzentrierte sich auf den Fall b = 0, der praktische Bedeutung hat. Hierfür wurden die Knickbedingungen und die kleinsten Knickwerte für alle in Betracht kommenden Lagerungsmöglichkeiten der Stabenden ermittelt und zusammengestellt. Die Koeffizienten der vorkommenden Potenzreihen und ihrer Ableitungen wurden numerisch berechnet und in einer Tabelle angegeben. Schließlich wurden die Biegungs-, Momenten- und Querkraftlinien des Stabes als Folge einer Drehung oder Verschiebung des unteren Stabendes für die praktisch bedeutsamsten Randbedingungen graphisch dargestellt.     

Unsymmetrische Biegung der Kreisplatte von quadratisch veränderlicher Steifigkeit

Zusammenfassung Die Differentialgleichung für die Durchbiegung einer Kreisplatte von quadratisch veränderlicher Steifigkeit wird integriert. Die Lösung der homogenen Gleichung sind unendliche Reihen, die Produkte von hypergeometrischen und trigonometrischen Funktionen enthalten. Die Methode der Variation der Konstanten läßt sich hier nicht so einfach durchführen wie bei der Platte, deren Dicke im Plattenmittelpunkt gleich Null ist, aber das partikuläre Integral der inhomogenen Gleichung kann im allgemeinen durch Probieren gefunden werden. Als Beispiel wird die gleichmäßig belastete Platte ohne Bohrung bei gelenkiger Auflagerung des Außenrandes gerechnet und mit der Platte von konstanter Dicke verglichen. Bei axialsymmetrischer Durchbiegung wird die vollständige Lösung für die Platte mit Bohrung angegeben.     

Der Spannungszustand im Übergangsgebiet einer rechtwinkligen Rohrabzweigung

Zusammenfassung Der Spannungszustand im Übergangsgebiet einer durch Innendruck belasteten, rechtwinkligen Rohrabzweigung — eines im Maschinen- und Apparatebau häufig verwendeten Konstruktionselementes — unterliegt verhältnismäßig komplizierten Randbedingungen, die mit den klassischen Hilfsmitteln der Biegetheorie der Kreiszylinderschale im allgemeinen nur in einzelnen Punkten auf der Schnittkurve der beiden Rohrmittelflächen erfüllt werden können.Unterschreitet das Radienverhältnis a/A (a Halbmesser des abzweigenden, A Halbmesser des durchlaufenden Rohres) den Wert 0,5, so lassen sich die Randbedingungen soweit vereinfachen, daß ihre Erfüllung in allen Punkten der Schnittkurve durch eine geschlossene Lösung des Randwertproblems möglich wird. Dies gelingt hauptsächlich durch Verwendung eines polaren Koordinatensystems auf der Mittelfläche des durchlaufenden Rohres und einer vereinfachten Schalenbiegetheorie von Green und Zerna. Die Lösung hat zunächst die Gestalt unendlicher Reihen; man kann sie jedochHabilitationsarbeit Karlsruhe 1960.     

On forced response of polygonal plates

Summary An approximate solution is presented for the linear isothermal response of viscously damped thin homogeneous polygonal plates subjected to uniform dynamic loading. Normal modes of vibration are determined with the aid of a boundary collocation technique and forced solutions are calculated by employing a numerical integration procedure. The solution is applicable to elastically built-in plates having edge conditions ranging from the simply supported to the clamped case. Numerical solutions are given for the normal modes of vibration of some simply supported and clamped plates and theoretical and experimental transverse displacements and stress couples are compared for a plate subjected to blast loading.

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Übersicht Es wird eine Näherungslösung für die Bewegung von homogenen, polygonalen Platten unter gleichförmiger dynamischer Belastung angegeben. Dabei wird Linearität, viskose Dämpfung und isothermes Verhalten vorausgesetzt. Die Eigenschwingungsformen werden mit einer Kollokationsmethode berechnet, während die erzwungenen Schwingungen durch numerische Integration bestimmt werden. Die Lösungen können für elastisch eingespannte Platten verwendet werden, deren Randbedingungen von der einfachen Auflage bis zur festen Einspannung reichen. Für einige aufgelagerte und eingespannte Platten werden numerische Lösungen für die Eigenschwingungsformen angegeben. Für eine Platte mit Stoßbelastung werden theoretische und experimentelle Werte für Verschiebungen und Momente verglichen.

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This work was carried out at the Defence Research Establishment Suffield, Alberta as well as at the University of Alberta, Edmonton, Alberta and permission to publish the results is gratefully acknowledged.     

Hydromechanische Grundlagen für die Behandlung von stationären und instationären Grundwasserströmungen

Zusammenfassung Nach einer eingehenden Analyse der wirkenden Kräfte wurden die Gleichungen für die Grundwasserströmung und die Korn-zu-Korn-Kräfte in verallgemeinerter Form abgeleitet. Anschließend wurden die möglichen Randbedingungen formuliert und die Bewegung des Grundwasserspiegels bei instationären Strömungszuständen rechnerisch verfolgt. In einer nachfolgenden Arbeit soll die Anwendung der entwickelten Gleichungen für die Lösung praktischer Aufgaben gezeigt werden.     

Zur Stabilität der dünnen Kegelschale

Zusammenfassung Die obigen Ausführungen über die Stabilität der dünnwandigen Kreiskegelschale stellen eine Ergänzung und Erweiterung einer früheren Arbeit des Verfassers dar, in der die Ausbeulgrenze für gleichförmig verteilte Auflast und für konstanten Außendruck ermittelt worden ist. Nach einer kurzen Zusammenstellung der früheren Ergebnisse wird die Stabilität der auf Torsion beanspruchten Kegelschale betrachtet. Zur Aufstellung der Beulbedingung wird das Energiekriterium verwendet. Da eine exakte Lösung des sich ergebenden Variationsproblems nicht durchführbar ist, wird zur angenäherten Lösung das Ritzsche Verfahren benutzt. Der dabei gewählte Ansatz wird beim übergang zum Zylinder mit der exakten Lösung identisch. Damit ist in der Regel eine gute Genauigkeit der Lösung gewährleistet, da praktisch auf Torsion beanspruchte Kegelschalen fast stets in einer Form vorkommen, die sich nur wenig von der einer Zylinderschale unterscheidet. Die sich ergebende Beulbedingung kann durch Vernachlässigung unwesentlicher Glieder erheblich vereinfacht werden, so daß ihre zahlenmäßige Auswertung leicht möglich ist und ein übersichtliches Kurvennetz ergibt. Dieses Kurvennetz kann schließlich mit hinreichender Genauigkeit durch eine recht einfache Näherungsformel wiedergegeben werden.     

Rheological simulation of synovial fluid by a synthetic macromolecular solution

Summary The flow characteristics of a series of potential synthetic synovial fluids have been examined. These were mainly solutions of polyvinyl pyrrolidone in water. The techniques leading to the production of a fluid with flow properties very similar to normal synovial are described.The apparent shear elasticity and relaxation time data of the synthetic fluid as compared to normal fluid are discussed in terms of the relative importance of intermolecular entanglement and intermolecular complexing in the 2 fluids.

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Zusammenfassung Die Synovialflüssigkeit von normalen menschlichen Gelenken zeigt ein charakteristisches Theologisches Verhalten, das stark verändert ist, wenn das Gelenk von rheumatischer Arthritis befallen ist. Um die Möglichkeit der Substitution mit einer synthetischen Gelenkflüssigkeit im krankhaften Gelenk zu bewerten, mit dem Ziel die Symptome zu erleichtern und den Prozeß der Gelenkzerstörung zu verzögern, wurde besonders Wert darauf gelegt, eine Polymerlösung zu finden mit ähnlichen Theologischen Eigenschaften wie eine normale Synovialflüssigkeit. Es wird angenommen, daß das besondere rheologische Verhalten einer normalen Synovialflüssigkeit (hohe Viskosität und Elastizität, ausgeprägtes nicht-Newtonsches Verhalten und Thixotropie) von Bedeutung für das Schmieren von Gelenken ist, obwohl ihre genaue Bedeutung im Bezug auf Reibung noch nicht gesichert ist und augenblicklich diskutiert wird.Fließexperimente wurden mit einemWeissenberg-Rheogoniometer usgeführt und mit einem UV-Schreiber registriert, um genaue Fließ-Spannungswerte zu erhalten.In dieser Abhandlung werden Ergebnisse über das Fließverhalten verschiedener möglicher synthetischer Flüssigkeiten veröffentlicht einschließlich der, die schließlich gewählt wurde: eine Lösung von umgewandeltem PVP (Polyvinylpyrrolidon). Dies ist ein wasserlöslicher hochmolekularer Stoff, der sich als physiologisch verträglich und nicht-toxisch gezeigt hat. Wäßrige 10%ige Lösungen mit hochmolekularem PVP ha ben ein Viskositätsverhalten, das bei niedrigerer Schubbel astung der normalen Synovialflüssigkeit ähnlich ist, aber nichtthixotropes und nur leicht nicht-Newtonsches und elastisches Verhalten zeigt. Im Labor hergestelltes hochgereinigtes PVP ergab ein Polymerisat, das in Lösung ein ähnliches Verhalten zeigte wie Handelsmaterial. Bestrahlung jedoch mit einer kritischen Dosis von 1,5 mrad in einem UCR 100 Reaktor erzeugte ein Polymerisat, das in 10%iger wäßriger Lösung ein Fließverhalten zeigte, das der normalen Synovialflüssigkeit sehr ähnlich war.Diese Ergebnisse werden im Detail dargelegt: besonders die Eigenschaften unter Höchstbelastung, die bei Beginn einer Schubbelastung in tangentialer als auch in normaler Richtung auftreten. Die Wirkung von anderen Bestrahlungsdosen auf das Theologische Verhalten wird auch beschrieben. Die Scher-Resistenz der synthetischen Flüssigkeit wurde mit einem Rheogoniometer und einem Gelenk-Simulator getestet und die Schmiereigenschaften mit der normalen Synovialflüssigkeit verglichen.Die Bedeutung der Theologischen Ergebnisse wird im Licht der neuen Theorien für Lösungen von Polymeren, die einem Scherfließen unterworfen sind, diskutiert, und mögliche Anwendungen auf andere biologische Flüssigkeitssysteme werden vorgeschlagen.

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Paper presented to the British Society of Rheology Conference on Rheology in Medicine and Pharmacy, London, April 14–15, 1970.     

Ausbildung eines Wirbels an der Kante einer Platte

Zusammenfassung Die Strömung um die unendlich breite Platte kann man darstellen als eine Potentialströmung mit Unstetigkeitsflächen, die von den Plattenkanten ausgehen. Durch eine konforme Abbildung läßt sich bei gegebener Form und Wirbelbelegung der Unstetigkeitsflächen das Geschwindigkeitsfeld berechnen. Eine Bedingung ist die, daß die Geschwindigkeit an den Plattenkanten endlich sein muß. Sie ist aber nicht ausreichend zur Bestimmung der Form und Wirbelbelegung der Fläche. Auf Grund einer Ähnlichkeitsforderung gelingt es aber, eine Lösung dieser Aufgabe für die unendlich breite Platte zu finden, die für den frühesten Beginn der Flüssigkeitsbewegung richtig ist. Ausgehend von dieser Lösung wird die weitere Entwicklung der Wirbelbelegung und Gestalt der Fläche bei einer endlich breiten Platte verfolgt.Zum Schluß möchte ich Herrn ProfessorBetz für die Anregung zu dieser Arbeit und seine rege Unterstützung bei der Durchführung meinen besonderen Dank aussprechen.Göttinger Dissertation.     

Über dasGrammelsche Verfahren bei Eigenschwingungsaufgaben

Zusammenfassung Zu denGrammelschen Gleichungen für die näherungsweise Bestimmung von Eigenwerten gelangt man auf zwei Wegen, entweder über die quellenmäßige Darstellung des Problems, d.h. über eine Integralgleichung oder über ein System von endlich vielen linearen Gleichungen, die man in bestimmter Weise umformt, — oder über die Differentialgleichung und ein besonderes Variationsprinzip, das an eine Eigenschaft derSchwarzschen Quotienten anknüpft. In der vorliegenden Arbeit ist ein dritter Zugang zu denGrammelschen Gleichungen angegeben, wenigstens für einläufige eindimensionale Schwinger: Man führt das zum Schwinger widerstandsreziproke Gebilde ein und wendet darauf dasHamiltonsche Prinzip an. Damit ist gegenüber den ersten beiden Verfahrensweisen einerseits der Anwendungsbereich derGrammelschen Gleichungen erweitert, da dasHamiltonsche Prinzip als Grundgesetz der Mechanik auf wesentlich weniger Voraussetzungen aufbaut als die mathematische Eigenwerttheorie (die dafür allerdings dann auch genauere Aussagen über den Näherungscharakter der Lösung machen kann); andererseits wird die Betrachtung auf einläufige, eindimensionale Schwinger eingeschränkt. Bei der Durchführung der Überlegungen zeigt es sich, daß durch die Art der Randbedingungen entschieden wird, welches Verfahren bei der Lösung des Eigenwertproblems im Rahmen der technischen Genauigkeitsansprüche den Vorzug verdient. Es ist dies in den meisten Fällen dasGrammelsche: Verfahren. Soweit aber Erschwerungen auftreten, kann man stets mit mehrgliedrigenRitz-Ansätzen zum Ziele kommen, da Koordinatenfunktionen, wie sie vomHamiltonschen Prinzip gefordert werden, stets angegeben werden können.     

Potential flow analysis by finite elements

Summary A finite element formulation is developed for the analysis of a general discontinuous potential field (with multiply connected regions) and leads to the solution of the Dirichlet, Neumann and Mixed Boundary Value Problems. Subcritical compressibility effects are included. The finite element model is presented in detail for the two-dimensional and axisymmetric case, but may readily be extended to the general three-dimensional case. For the representation of general boundary conditions (linear interdependencies between the unknown variables) two alternative methods are formulated. Several typical examples including compressibility, circulatory (lifting) flow and the analysis of infinite cascades demonstrate the wide applicability and accuracy of the method.

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Übersicht Für die Berechnung von allgemeinen diskontinuierlichen Potentialfeldern mit mehrfach zusammenhängenden Bereichen wird eine Formulierung für die Methode der finiten Elemente entwickelt. Dies führt zur einfachen Lösung von Randwertproblemen erster, zweiter und dritter Art, wobei auch Kompressibilitätseffekte im unterkritischen Bereich berücksichtigt werden können. Ein Finite-Element-Typ wird im Detail für den zweidimensionalen und rotationssymmetrischen Fall abgeleitet, jedoch kann die Darstellung leicht auf den allgemeinen dreidimensionalen Fall ausgedehnt werden. Für die Verwirklichung allgemeiner Randbedingungen (d. h. Berücksichtigung von linear abhängigen unbekannten Variablen) werden zwei Methoden formuliert.Mehrere typische Beispiele, welche Kompressibilität, Auftrieb und die Berechnung unendlicher Kaskadenströmung behandeln, zeigen dic Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten und die Genauigkeit der Methode.