Eine Anmerkung zur Stabilität linear-viskoelastischer rotierender Wellen

Übersicht Die Stabilität rotierender Wellen wird mit einer Störungsrechnung untersucht und die Ergebnisse für ein Voigt-Kelvin-Material und einen linear-viskoelastischen Werkstoff miteinander verglichen.Zusammenfassung Die Stabilitätsaussagen für Rotoren mit linearer innerer und äußerer Dämpfung hängen vom zugrunde gelegten Werkstoffgesetz ab. In dieser Arbeit werden für Wellen aus linear-viskoelastischem Werkstoff nach Einführung von inneren Variablen mit einer Störungsrechnung Stabilitätskriterien abgeleitet. Sie verhalten sich stabiler als Wellen aus viskos gedämpftem Material. Zwei Beispiele demonstrieren die durch das Werkstoffgesetz bedingten Unterschiede.

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A remark on the stability of linear-viscoelastic rotating shafts

Summary The stability of rotating shafts is investigated by means of a perturbation technique and the results assuming a Voigt-Kelvin-material and a linear-viscoelastic material compared.

     

Zur numerischen Behandlung von Randwertproblemen einer geometrisch nichtlinearen Flächentragwerkstheorie

Übersicht Es wird ein numerisches Lösungsverfahren zur Integration von Systemen nichtlinearer, partieller Differentialgleichungen für eine Theorie geometrisch nichtlinearer, schubelastischer Flächentragwerke vorgestellt. Der Algorithmus ist in die Gruppe der inkrementellen und iterativen Verfahren einzuordnen. Zur Diskretisierung wird ein Mehrstellenverfahren verwendet. Die wichtige Frage der Überwindung von Singularitäten wird umfassend beantwortet. Schließlich kann die Leistungsfähigkeit der Methode bei der numerischen Behandlung von Aufgaben aus der Stabilitätstheorie und der nichtlinearen Spannungstheorie demonstriert werden.

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Summary A numerical method is presented for the purpose of integrating a system of simultaneous non-linear partial differential equations describing a geometrically nonlinear shell theory including shear deformation. The algorithm can be classified as an incremental and iterative procedure. The discretization is based on the Hermitean method. Particular attention is given to those techniques allowing to pass an extremum point of a load-displacement-curve. Finally the efficiency of the presented method is demonstrated by solving problems of the nonlinear theory of elastic stability.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. Th. Lehmann zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet     

Über die Stabilität der Strömung einer elektrisch leitfähigen,reibungsfreien Flüssigkeit im zylindrischen Ringraum unter dem Einfluß eines axialen Magnetfeldes

Übersicht Es wird die Theorie der Stabilität spiraliger Strömungen im schmalen zylindrischen Ringraum auf den hydromagnetischen Fall erweitert. D. h. die reibungsfreie Flüssigkeit wird zusätzlich als elektrisch unendlich leitfähig vorausgesetzt und steht unter der Wirkung eines axialen Magnetfeldes. Die Stabilitätsuntersuchung führt auf ein Eigenwertproblem einer linearen Differentialgleichung zweiter Ordnung. Dieses Problem kann nur für spezielle Störungen analytisch gelöst werden. Für allgemeine Störungen müssen die Eigenwerte numerisch bestimmt werden. Die Rechnung ergibt, daß in Anwesenheit eines Magnetfeldes immer schwach angefachte Störungen auftreten.

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Summary The stability-theory of helical flows in the narrow gap between coaxial cylinders is extented to the hydromagnetic case. The inviscid fluid is supposed to be ideally conducting and is influenced by an axial magnetic field. The investigation of the stability leads to an eigenvalue-problem of a linear differential-equation of second order, which can be solved analytically only for special disturbances. For arbitrary disturbances numerical methods are required. The results show that in the presence of a magnetic field weak instabilities always exist.

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Gekürzte Fassung der von der Fakultät für Maschinenbau und Elektrotechnik der Technischen Universität Braunschweig genehmigten gleichnamigen Dissertation 1968. (Berichter: Professor Dr. phil. Dr.-Ing. E. h. H. Schlichting und Professor Dr. rer. nat. H. Ludwieg (Göttingen)). Die ausführliche Fassung der Dissertation liegt als Bericht [14] vor.

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Aerodynamische Versuchsanstalt Göttingen.     

Kinetisches Durchschlagen des schwach gekrümmten Stabes

Zusammenfassung In der Statik ist das Durchschlagen des gekrümmten Stabes ein wohl-bekanntes Stabilitätsproblem. Ein ganz entsprechendes kinetisches Stabilitätsproblem entsteht, wenn der gekrümmte Stab unter der Einwirkung einer schwingenden Querbelastung steht. Mit den Annahmen der technischen Biegelehre und der Kirchhoffschen Näherung für die Stablängskraft kann man zur Beschreibung der Stabschwingungen eine inhomogene nichtlineare Integrodifferential-gleichung für die Biegeschwingung allein aufstellen. Ein Lösungsansatz mit zeitabhängigen Funktionen führt diese partielle Integrodifferentialgleichung für eine beliebige Lastverteilung auf ein System nichtlinearer gewöhnlicher Differentialgleichungen zurück. Aus diesem System lassen sich die erzwungenen Schwingungen mit einer Störungsrechnung berechnen; sie haben im wesentlichen den gleichen Frequenz-Amplituden-Zusammenhang, den man schon vom. Duffingschen Schwingungsproblem her kennt. Das Stabilitätsverhalten dieser Schwingungen ließ sich mit Hilfe der Methode der langsam veränderlichen Phase und Amplitude näherungsweise ebenfalls aus den entsprechenden Eigenschaften des Duffingschen Schwingers verstehen. Es sind daher Amplitudensprünge zu erwarten, die sich in einer Weise deuten lassen, die erkennen läßt, daß sich das statische und das kinetische Problem weitgehend entsprechen.Herrn K. von Sanden zum 75. Geburtstag gewidmet     

Zur Stabilität von Schraubenfedern

Übersicht Es wird eine spezielle Lösung der nichtlinearen Kirchhoff-Clebschschen Gleichungen für die Schraubenlinie unter Längskraft- und Torsionsbelastung angegeben. Dann wird die Stabilität dieser Lösung untersucht, indem nach der Existenz einer Nachbarlage gefragt wird. Dabei muß sichergestellt sein, daß die Belastung konservativ ist. Die numerischen Ergebnisse werden mit der Knickformel von Haringx-Ziegler verglichen.

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Summary In this paper a special solution of the nonlinear Kirchhof-Clebsch-equations is treated for helical springs under compression and twist. The stability of this solution is found considering the state in an infinitesimal neighbourhood. On such boundary conditions, that the problem is conservative, numerical results are compared with the formula of Haringx-Ziegler.

     

Torsion des unendlichen Halbraumes durch einen kreisförmigen Stempel

Übersicht Es wird ein numerisches Berechnungsverfahren für die Einleitung des Torsionsmomentes im unendlichen Halbraum durch einen kreisringförmigen Stempel, der fest mit dem Halbraum verbunden ist, entwickelt. Das gemischte Randwertproblem wird mit Hilfe geeigneter Singularitäten auf eine Fredholmsche Integralgleichung zurückgeführt und numerisch gelöst. Die Lösung der Integralgleichung gibt direkt die gesuchten Schubspannungen in der Kontaktfläche an. An Testreohnungen wird die Brauchbarkeit der Methode aufgezeigt.

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Torsion of an elastic half-space by a flat annular stamp

Summary The problem considered here is that of an elastic isotropic half-space twisted by the rotation of a flat annular stamp to which it is joined. Using singularities the mixed boundary value problem is reduced by means of Betti's reciprocical theorem into a Fredholm integral equation for the unknown shearing stresses in the contact region. Some numerical results are presented and compared with published ones.

     

Deformation und Stabilität windbeanspruchter Kühlturmschalen

Übersicht Nach der Formulierung des Deformations- und des Stabilitätsproblems auf der Grundlage ursprünglich nicht-konformer, dreiecksförmiger, gekrümmter finiter Elemente wird zunächst das Deformationsproblem für eine ausgeführte Kühlturmschale numerisch gelöst. Die nachfolgende Stabilitätsanalyse dieser Kühlturmschale zeigt gute Übereinstimmung der mittels der Methode der finiten Elemente errechneten Beulsicherheit mit dem aufgrund des Munganschen Beulkriteriums erhaltenen Kleinstwert der Beulsicherheit.

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Summary Following the formulation of the deformation and stability problem on the basis of originally non-conforming triangular curved finite elements with the help of a variational principle with subsidiary conditions, the deformation problem is solved numerically for an existing cooling tower shell. The subsequent stability analysis of this cooling tower shell shows relatively good agreement of the buckling safety computed by means of the finite element method and the minimum of buckling safety obtained with the help of Mungan's stability criterion.

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Diese Arbeit wurde mit Unterstützung der Cooling Tower Division von Zurn Industries, Tampa, Florida, USA, begonnen und mit Unterstützung Seitens des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, Wien, zu Ende geführt. Beiden Sponsoren Sei an dieser Stelle aufrichtig gedankt. Der erstgenannte Autor ist darüber hinaus der Max Kade Foundation, New York, N. Y., für die Finanzierung Seines Studienaufenthaltes an der Cornell University, Ithaca, N. Y., im Rahmen dessen er mit der Thematik dieses Aufsatzes konfrontiert wurde, zu Dank verpflichtet. Aus demselben Grund sagt der dritte Autor für ein NATO Fellowship Dank.     

Elastica type dynamic stability analysis of viscoelastic columns

Summary The dynamic stability analysis of a uniform, homogeneous, simply supported column, subjected to a periodic axial force, is presented. The viscoelastic behaviour is given in terms of the Boltzmann superposition principle. The equation of motion, derived within theelastica and including variations in the column's length, is in the form of a nonlinear integro-differential equation. The stability analysis of this equation is carried out within the Lyapunov exponents concept, which is also used together with the Fourier power spectrum, in order to examine the possibility of a chaotic situation.

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Dynamische Stabilitätsanalyse vom Elastica-Typ für viskoelastische Säulen

Übersicht Im Rahmen der Elastica-Annahmen wird eine dynamische Stabilitätsanalyse einer gleichmäßigen, homogenen, einfach gestützten Säule für periodische axiale Kraftanregung durchgeführt. Das viskoelastische Verhalten des Werkstoffes wird nach dem Boltzmann'schen Superpositionsprinzip modelliert. Die Bewegungsgleichung berücksichtigt die Längenänderung der Säule und wird in integro-differentialer Form aufgestellt. Ihre Störungsanalyse beruht auf dem Lyapunov'schen Exponenten-Konzept. Das Spektrum der Fourier'schen Potenzen wird zur Überprüfung der Möglichkeit einer chaotischen Lösung verwendet.

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This research was jointly supported by the French-Israeli Scientific Cooperation Exchange and by the Ben-Gurion University of the Negev. They are greatefully acknowledged.     

Stabilität der ebenen Couette-Strömung bezüglich Störungen in der viskosimetrischen Ebene

Zusammenfassung Die Stabilität der ebenen Scherströmung eines einfachen Fluids wird im Rahmen der Kurzwellenapproximation für Störungen in der viskosimetrischen Ebene untersucht. Für kurze Wellen ist eine Stabilitätsanalyse unabhängig von der speziellen Form der Stoffgleichung möglich. Die vorliegende Analyse stellt einen ersten Schritt in diese Richtung dar und führt zu einem hinreichenden Stabilitätskriterium. Für kurze Wellen sind die Maxwell-FlüssigkeitenA undB bezüglich ebener Störungen stabil.

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The stability of a plane shear flow of simple fluids is investigated for perturbations in the viscometric plane within the framework of the short wave approximation. For short waves it is possible to carry out a stability analysis, which is independent of the type of constitutive equation. The analysis presented is the first step in this direction and leads to a sufficient stability criterion. For short waves Maxwell fluidsA andB are stable for perturbations in the viscometric plane.

Korrespondenz bitte an diese Adresse richten     

The stability of a fluid-filled top rotating on a horizontal plane

Summary The stability of a fluid-filled top rotating on a rough horizontal plane about the erect axis is discussed and a stability criterion in analytical form is obtained. A sufficient condition of stability for a fluid-filled Chaplygin sphere is proved by using Lyapunov's direct method, and a more satisfactory explanation to Kelvin's question considering the influence of gravity and sliding friction is given. The fluid-filled Lagrange gyro is discussed as a special case when the plane is absolutely smooth.

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Stabilität eines flüssigkeitsgefüllten Kreisels auf horizontaler Unterlage

Übersich Für einen flüssigkeitsgefüllten Kreisel auf einer rauhen, horizontalen Unterlage wird die Stabilität um die Hochachse erörtert und ein Stabilitätskriterium in analytischer Form gewonnen. Mit Hilfe von Ljapunovs direkter Methode wird eine hinreichende Stabilitätsbedingung für eine flüssigkeitsgefüllte Chaplyginsche Kugel bewiesen und eine befriedigende Erklärung zu Kelvins Frage über den Einfluß von Schwerkraft und Gleitreibung gegeben. Der Lagrangesche Kreisel wird als Sonderfall mit glatter Unterlage behandelt.

     

Über die Stabilität der Biegeschwingungen von in Längsrichtung periodisch hin- und herbewegten Stäben

Übersicht Es werden die freien Biegeschwingungen von geführten und in Längsrichtung periodisch hin- und herbewegten Stäben untersucht. Mit den Annahmen der technischen Biegelehre wird die Bewegungsgleichung hergeleitet. Mit Hilfe der Methode von Kantorowitsch wird sie auf ein System gewöhnlicher Differentialgleichungen zweiter Ordnung mit periodischen Koeffizienten reduziert. Anhand dieses Systems werden Instabilitätsbereiche bestimmt.

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Summary The free bending vibrations of elastic beams moving periodically in longitudinal direction through clampings are investigated. The differential equation for these vibrations is established by assumptions of the technical theory of bending. It is reduced to a system of ordinary differential equations of second order with periodic coefficients by means of Kantorowitsch's Method. The instability regions are determined.

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Dank eines Stipendiums der Alexander-von-Humboldt-Stiftung ist diese Arbeit während meiner Tätigkeit am Institut für Getriebelehre und Maschinendynamik der Technischen Universität Braunschweig und am Institut für Technische Mechanik der Universität Karlsruhe entstanden.     

Axially symmetric deformations and stability of a geometrically nonlinear circular plate subjected to multiparametrical static loading

Summary Axially symmetric deformations and stability of a geometrically nonlinear circular plate subjected to multiparametrical static loading systems are investigated by means of a so-called deformation map. The deformation map was further used for stability considerations of geometrically nonlinear shells, see Shilkrut [1, 2]. The map reveals the complete picture of the axially symmetric deformations and the stability of the investigated structure. The equilibrium differential equations for the above mentioned circular plate were derived by Timoshenko [3]. The boundary value problem of the investigated structure is transformed to an initial value problem (Cauchy's problem). Then the Runge-Kutta (R. K.) method can be used to solve numerically the equilibrium equations. The geometrically nonlinear, simply supported circular plate subjected to uniform radial force and uniform radial bending moment acting along the supported edge is investigated as example, and some new qualitative and quantitative results are obtained. This approach can be used without essential difficulties for the investigation of axially symmetric deformations and stability of a geometrically nonlinear circular plate subjected to multiparametrical static loading systems in elastic and non-elastic fields.

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Axialsymmetrische Verformung und Stabilität geometrisch nichtlinearer Kreisplatten unter mehrparametrischer statischer Belastung

Übersicht Zur Untersuchung axialsymmetrischer, geometrisch nichtlinearer Verformung von Kreisplatten und ihrer Stabilität bei mehrparametrischer Belastung wird eine sog. Deformationskarte benutzt. Sie wurde auch für Stabilitätsbetrachtungen geometrisch nichtlinearer Schalen benutzt, s. Shilkrut [1,2]. Die Karte zeigt das vollständige Bild der axialsymmetrischen Verformung und die Stabilität der untersuchten Struktur. Das Randwertproblem zu den differentiellen Gleichgewichtsbedingungen, die für die betrachtete Platte von Timoshenko [3] hergeleitet wurden, wird in ein Anfangswertproblem (Caudy-Problem) überführt, welches numerisch nach der Methode von Runge-Kutta gelöst wird. Als Beispiel wird die nichtlineare Kreisplatte unter radialer Zug-und Biegemomentenbelastung am einfach gestützten Umfang untersucht, und man erhält einige neue qualitative und quantitative Ergebnisse. Die Methode läßt sich ohne wesentliche Schwierigkeiten auch auf axialsymmetrische, nichtlineare Verformungen und die Stabilität von Kreisplatten unter anderen mehrparametrischen statischen Belastungen im elastischen und nichtelastischen Bereich anwenden.

     

General solution technique for transient thermoelasticity of transversely isotropic solids in Cartesian coordinates

Summary In the present paper we propose a new general solution technique for transient thermoelastic problems of transversely isotropic solids in Cartesian coordinates. The solution technique consists of five fundamental solutions. By considering the relations among the material constants of transverse isotropy, the solution technique is classified into five groups. One among those corresponds to Goodier's thermoelastic potential function as well as the generalized Boussinesq solutions and the Michell function. For an application of the solution technique, an inverse problem of transient thermoelasticity in a transversely isotropic semi-infinite solid is analyzed.

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Ein allgemeines Lösungsverfahren in kartesischen Koordinaten für transiente Thermoelastizität transversal-isotroper Körper

Übersicht Vorgeschlagen wird ein neues, allgemeines Verfahren zur Lösung transienter thermoelastischer Probleme transversal-isotroper Körper in kartesischen Koordinaten. Das Lösungsverfahren besteht aus fünf Fundamentallösungen und kann unter Berücksichtigung der Beziehungen zwischen den Materialkonstanten der Transversal-Isotropie in fünf Gruppen eingeteilt werden Eine Gruppe entspricht dem Goodierschen thermoelastischen Potential bzw. der verallgemeinerten Boussinesq-Lösung und der Mitchell-Funktion. Als Anwendung dieses Lösungsverfahrens wird ein inverses transient thermoelastisches Problem des transversal-isotropen, unendlichen Halbraumes untersucht.

     

A simplified perturbation solution to the large deflection Karman equations of orthotropic composite plates in axial compression and lateral pressure

Summary The buckling and postbuckling behavior of simply supported orthotropic composite rectangular plates in uniaxial compression and lateral pressure is studied by a deflection-type perturbation technique applied to the generalized Karman equations. Comparisons of the predictions by the approach with experiments and other analytical results are made and show that agreement between the present theory and experiments is reasonably better.

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Eine Lösung der v.-Karman-Gleichungen für große Durchbiegungen von orthotropen Verbundplatten unter Axialdruck und Flächenlast durch Störungsrechnung

Übersicht Das Beul-und Nachbeulverhalten orthotroper Verbund-Rechteckplatten unter Querbelastung und Axialdruck wird mit der Methode der Störungsrechnung die auf die generalisierten von Karmanschen Gleichungen angewandt wird, untersucht. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit werden mit Versuchsergebnissen und anderen analytischen Lösungen verglichen, wodurch gezeigt wird, daß unter Verwendung der genannten Methode eine bessere Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen erzielt wird.

     

Theory and numerics of thin elastic shells with finite rotations

Summary A bending theory for thin shells undergoing finite rotations is presented, and its associated finite element model is described. The kinematic assumption is based on a Reissner-Mindlin theory. The starting point for the derivation of the strain measures is the polar decomposition of the material deformation gradient. The work-conjugate stress resultants and stress couples are integrals of the Biot stress tensor. This tensor is invariant with respect to rigid body motions and therefore appropriate for the formulation of constitutive equations. The rotations are described by using Eulerian angles. The finite element discretization of arbitrary shells is performed using isoparametric elements. The advantage of the proposed shell formulation and its numerical model is shown by application to different non-linear plate and shell problems. Finite rotations can be calculated within one load increment. Thus the step size of the load increment is only imited by the local convergence behaviour of Newton's method or the appearance of stability phenomena.

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Theorie und numerische Analysis dünner elastischer Schalen mit endlichen Drehungen

Übersicht Es wird eine Biegetheorie elastischer Schalen mit endlichen Drehungen dargestellt und die numerische Behandlung mit der Methode der finiten Elemente beschrieben. Dazu müssen die Verzerrungen und die schwache Form des Gleichgewichts angegeben werden. Es wird eine Reissner-Mindlin-Kinematik zugrunde gelegt. Die Verwendung des Greenschen Verzerrungstensors führt im Schalenraum bei endlichen Drehungen auf sehr komplizierte Ausdrücke. Daher wird von der polaren Zerlegung des materiallen Deformationsgradienten ausgegangen. In diesem Fall sind die Kräfte und Momente Spannungsresultierende des Biot-Spannungstensors, der invariant gegenüber Starrkörperbewegungen und somit für ein Stoffgesetz geeignet ist. Als Drehkinematen werden Eulerwinkel verwandt. Um allgemeine Schalengeometrien beschreiben zu können, wird eine isoparametrische Elementformulierung gewählt. Endliche Drehungen können in den berechneten Platten- und Schalenproblemen in einem Lastschritt aufgebracht werden. Die Lastschrittweite wird nur durch das Lösungsverfahren und das Auftreten von Stabilitätspunkten beschränkt.

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Dedicated to the memory of Dr. Dieter Withum who died on June 25, 1979. At the time of his death, Dr. Withum was Professor of Engineering Mechanics at the University of the German Federal Armed Forces in Munich. He would have been 60 years old on September 29, 1988     

Eine analytische Lösung mit Randkollokation der Kirchhoffschen Plattendifferentialgleichung für die unendlich ausgedehnte Vollplatte mit gelenkiger Lochrandlagerung

Übersicht Es wird ein analytisches Lösungsverfahren zur Integration der Kirchhoffschen Plattendifferentialgleichung für die unendlich ausgedehnte Vollplatte unter konstanter Flächenlast angegeben. Sie ist in einem regelmäßigen quadratischen oder rechteckigen Raster längs kreisrunder Stützenaussparungen gelagert (Lochrandlagerung). Die Randbedingungen der gelenkigen Lagerung am Lochrand (Stützbereich) werden exakt befriedigt, während die Symmetriebedingungen in den Feldmitten punktweise erfüllt werden. Numerische Untersuchungen zeigen die hohe Genauigkeit der Lösung.

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Analytical solution, with boundary collocation, of Kirchhoff's differential equation for the infinitely extended solid plate with articulated hole edge support

Summary An analytical solution for the integration of Kirchhoff's differential equation for the infinitely extended solid plate subject to constant surface loading is described. The plate is simply supported on the edges of circular holes arranged on a regular square or rectangular grid (hole edge support). The boundary conditions of articulated support on the hole edge (support area) are exactly satisfied, while the symmetry conditions in the centre of the panels are met at points. Numerical analyses indicate a high degree of accuracy of the solution.

     

Numerische Stabilitätsanalyse linear und nichtlinear,deformierbarer, parametererregter Schalentragwerke

Übersicht Im vorliegenden Beitrag wird ein numerisches Lösungskonzept für die Stabilitätsanalyse linear und nichtlinear antwortender Flächentragwerke unter periodischer Erregung vorgestellt. Ausgehend von einer Weggrößendiskretisierung des inkrementellen Prinzips der virtuellen Verschiebungen sowie den von Ljapunow angegebenen Stabilitätsdefinitionen werden einfach handhabbare, numerische Instabilitätsschranken angegeben, insbesondere auch für den Fall nichtlinearer Grundbewegungen. Die für je ein Beispiel ermittelten Lösungen werden durch charakteristische Eigenschaften einer Nachbarbewegung, berechnet mittels bewährter Zeitintegrationsverfahren, verifiziert.

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Numerical stability analysis of linearly and nonlinearly deformable shell structures under parametric excitation

Summary The present contribution derives a numerical concept for the stability analysis of linearly and nonlinearly responding shell structures under parametric excitation. Starting from a displacement discretization of the incremental principle of virtual displacements and using Ljapunow's stability definitions, handy stability bounds are presented, especially also for nonlinear fundamental motions. Two of many computed examples demonstrate their applicability; the correctness of the results is checked by properties of line-search evaluated neighbouring motions.

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In memoriam Dr.-Ing. Dieter Withum ( 25. Juni 1979), zuletzt Ordinarius für Baumechanik an der Universität der Bundeswehr München, der am 29. Sept. 1988 sein 60. Lebensjahr vollendet hätte     

Some aspects of Euler-Newton equations of motion

Summary Euler-Newton's equations for a system of connected rigid bodies, written in a special state space form, provide a systematic method of arriving at the differential equations of the system. This method is amenable to programming and symbolic algebraic manipulation. The elimination of some or all forces of constraint is by projection, implementing the principle of virtual work, and is done by inner products. The computation of these forces requires symbolic inversion of a matrix for which an iterative scheme is proposed here. A method for construction of Lyapunov functions for stability of such systems in the vicinity of an arbitrary operating point is proposed. This construction may be achieved by symbolic manipulations and supplements applications of the Euler-Newton method.

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Einige Aspekte der Euler-Newtonschen Bewegungsgleichungen

Übersicht Euler-Newtonsche Gleichungen, dargestellt in einem besonderen Zustandsraum, liefern eine systematische Methode zur Herleitung der Differentialgleichungen eines Systems starr verbundener Körper. Diese Methode eignet sich für symbolisch algebraische Verfahren und zur Programmierung. Durch Projektion, unter Anwendung des Prinzips der virtuellen Arbeit und Berechnung der inneren Produkte, können einige oder alle Zwangskräfte eliminiert werden. Die Berechnung dieser Kräfte erfordert symbolische Matrixinversion, für die hier ein iteratives Verfahren vorgeschlagen wird. Ferner wird eine Methode vorgestellt, die zur Herleitung der Lyapunovschen Stabilitätsfunktion in der Umgebung eines beliebigen Arbeitspunktes dient. Die Lyapunovfunktion kann durch symbolische Verfahren und durch ergänzende Anwendungen der Euler-Newton Methode ermittelt werden.

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This work was supported in part by NSF under Grant ECS 782 4440 and in part by a fellowship grant from the Department of Transportation/NHTSA     

Zur Dynamik von umlaufenden,gelenkig an die Nabe angeschlossenen und in der Umlaufebene schwingenden Stäben

Zusammenfassung Es wird nachgewiesen, daß ein System von umlaufenden Stäben, die an die Nabe gelenkig angeschlossen sind, so daß sie in der Umlaufebene schwingen können, bei Schwingungen der Drehachse in einer zu ihr senkrechten Richtung eine solche Wirkung auf die Drehachse ausübt, daß diese Schwingungen unter gewissen Voraussetzungen sich selbst erregen. Der Fall ist von Bedeutung in der Dynamik der Drehflügelflugzeuge und erklärt beim Lauf am Boden und im Fluge beobachtete Schüttelerscheinungen dieser Flugzeugart.     

Die Instabilität der ebenen Couette-Strömung mit anwendung auf Maxwell- und Doi-Edwards-Flüssigkeiten

Zusammenfassung Der Cauchy-Green-Tensor einer beliebig vorgegebenen Grundströmung wird für kleine Störungen linearisiert und das Ergebnis in geschlossener Form angegeben. Anschließend werden das Stabilitätsverhalten einer viskoelastischen Flüssigkeit hinsichtlich spezieller Störungen untersucht und verschiedene Grenzfälle (kurze und lange Wellen) diskutiert. Zum Schluß wird ein durch die elastischen Eigenschaften der Flüssigkeit bestimmter Instabilitätsmechanismus für Maxwell- und Doi-Edwards-Fluide aufgezeigt.

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The Cauchy-Green tensor of a given basic flow is linearized for small perturbations and the result is given in explicit form. The stability behaviour of an elastic fluid is then investigated for a special type of perturbation, and several limiting cases (short and long waves) are discussed. Finally, an instability mechanism of Maxwell and Doi-Edwards fluids caused by the elastic properties of these fluids is demonstrated.

Alle Korrespondenz bitte an diese Adresse richten.