Kontinuumsphysik

Umfang

Ziel der Vorlesung ist es, eine Einführung in moderne Ansätze der (nichtlinearen) Feldtheorie zur Beschreibung deformierbarer Medien zu geben sowie praktisch relevante Grundkenntnisse der Elastizitätstheorie und der Hydrodynamik zu vermitteln.
Es werden die wesentlichsten kinematischen Tensoren (u.a. Deformations- und Geschwindigkeitsgradient, Verzerrungsmaße) behandelt, und es wird der (Cauchysche) Spannungstensor eingeführt. Wichtige elastizitätstheoretische Modelle (Dehnung, Scherung, Torsion, Biegung) werden im Kontext der linearisierten Beschreibung (geometrische und physikalische Linearisierung) dargestellt. Das Kapitel Hydrodynamik ist den Bewegungsgleichungen für ideale und viskose Fluide gewidmet, aus denen grundlegende Gesetzmäßigkeiten der Fluiddynamik (z.B. Wirbelsätze, Lösungen für einfache Strömungsgeometrien, Grenzschichten) abgeleitet werden.
Einige weiterführende Fragestellungen (z.B. materialtheoretische Grundlagen; Skalengesetze; Stabilitätstheorie: Knicklast, Turbulenz) werden gestreift.

Gliederung

• Einleitende Bemerkungen
• Kinematik der Kontinua
• Grundlagen der Kinetik
• Elastizitätstheorie
• Hydrodynamik

• Altenbach/Altenbach, Einführung in die Kontinuumsmechanik
• Becker/Bürger, Kontinuumsmechanik
• Budo, Theoretische Mechanik
• Kundu, Fluid Mechanics
• Landau/Lifschitz, Theoretische Physik Bd. 6: Hydrodynamik
• Sommerfeld, echanik der deformierbaren Medien
• Spurk, Strömungslehre