The book presents an overview of the state of research of advanced finite element technologies. Besides the mathematical analysis, the finite element development and their engineering applications are shown to the reader. The authors give a survey of the methods and technologies concerning efficiency, robustness and performance aspects. The book covers the topics of mathematical foundations for variational approaches and the mathematical understanding of the analytical requirements of modern finite element methods. Special attention is paid to finite deformations, adaptive strategies, incompressible, isotropic or anisotropic material behavior and the mathematical and numerical treatment of the well-known locking phenomenon. Beyond that new results for the introduced approaches are presented especially for challenging nonlinear problems.

The book presents the latest findings in experimental plasticity, crystal plasticity, phase transitions, advanced mathematical modeling of finite plasticity and multi-scale modeling. The associated algorithmic treatment is mainly based on finite element formulations for standard (local approach) as well as for non-standard (non-local approach) continua and for pure macroscopic as well as for directly coupled two-scale boundary value problems. Applications in the area of material design/processing are covered, ranging from grain boundary effects in polycrystals and phase transitions to deep-drawing of multiphase steels by directly taking into account random microstructures.

Generalized convexity conditions play a major role in many modern mechanical applications. They serve as the basis for existence proofs and allow for the design of advanced algorithms. Moreover, understanding these convexity conditions helps in deriving reliable mechanical models.
The book summarizes the well established as well as the newest results in the field of poly-, quasi and rank-one convexity. Special emphasis is put on the construction of anisotropic polyconvex energy functions with applications to biomechanics and thin shells. In addition, phase transitions with interfacial energy and the relaxation of nematic elastomers are discussed.

Generalized convexity conditions play a major role in many modern mechanical applications. They serve as the basis for existence proofs and allow for the design of advanced algorithms. Moreover, understanding these convexity conditions helps in deriving reliable mechanical models.
The book summarizes the well established as well as the newest results in the field of poly-, quasi and rank-one convexity. Special emphasis is put on the construction of anisotropic polyconvex energy functions with applications to biomechanics and thin shells. In addition, phase transitions with interfacial energy and the relaxation of nematic elastomers are discussed.

Cosmopolitan Habitat promotes a research agenda for urban resilience, understanding cities as global avant-garde dealing with the planetary challenges of climate change, migration, and social fragmentation. Within the framework of the Green Deal, Europe is advancing ideas and innovations aimed at manifesting change and long-term strategies for our cities in order to achieve the aims of resilience and sustainability. At the same time, we are facing the impact of the Covid-19 pandemic on our cities and on our ways of imagining and constructing urban futures. How can cities become new, concrete places to invent, explore, experiment, and live in open communities that are able to face global challenges while also enhancing liveability, inclusivity, and urban economies? Cosmopolitan Habitat presents conceptual models, urban strategies, and spatial practices for the Open City, combining urbanism, architecture, humanities, culture, economy, and politics.

Wenn es um den Klimawandel geht, sind Kreislaufe zu einem entscheidenden Thema geworden. Geschlossene Kreislaufe, Wiederverwendung, Recycling und erneuerbare Materialien sind viel diskutierte Ideen in der Architektur und im Produktdesign. In diesem Buch weiten die Autor*innen das Konzept des Circular Design auf die territoriale Dimension aus, mit der Absicht, Lebensraumen durch den Einsatz von entwurfsgeleiteter Forschung und Entwurfsdenken zu mehr Resilienz und Nachhaltigkeit zu verhelfen. Anhand von Fallstudien aus ganz Europa, die neue Narrative im Stadtebau mit sozialer Innovation und Kreativwirtschaft verbinden, zielt Circular Design darauf ab, dynamische Felder und Netzwerke von Ideen, Menschen und Raumen zu aktivieren.

Der Band Elastostatik ist der zweite Teil des vierbandigen Lehrbuchs; er erscheint nun in der 14. Auflage. Ziel des didaktisch ausgefeilten Werkes ist es, das Verstandnis der wesentlichen Grundgesetze der Mechanik zu vermitteln und die Fahigkeit zu entwickeln, mit Hilfe der Mechanik Ingenieurprobleme zu formulieren und selbstandig zu loesen. Es wurde ein moeglichst einfacher Zugang zur Mechanik gewahlt. Der dargestellte Stoff orientiert sich am Umfang der Mechanikkurse an deutschsprachigen Hochschulen und ist fur alle Bachelor-, Master- und Diplomstudiengange hervorragend geeignet. Das Buch enthalt zahlreiche durchgerechnete Beispiele. Als Extras werden im Internet Applets zu Beispielen des Buches angeboten. Band 1 behandelt die Statik, Band 3 die Kinetik und Band 4 die Hydromechanik, Elemente der Hoeheren Mechanik und die Numerischen Methoden; geeignet fur Ingenieurstudenten aller Fachrichtungen an Universitaten und Hochschulen. Auf Grund des grossen Erfolges ist die Lehrbuchreihe mittlerweile auch in englischer Sprache als dreibandiges Werk "Engineering Mechanics" erschienen. Die Zielgruppen Das Buch wendet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften aller Fachrichtungen an Universitaten und Hochschulen. Die freundliche Aufnahme, welche dieses Buch gefunden hat, macht eine Neuauflage erforderlich. Sie wurde genutzt, um eine Reihe von Verbesserungen und Erganzungen vorzunehmen. Ausserdem wurden Text und Abbildungen demneuen Springer Layout angepasst, welches erlaubt, eine attraktive E-Book Variante bereitzustellen.

This book contains the most important formulas and more than 160 completely solved problems from Statics. It provides engineering students material to improve their skills and helps to gain experience in solving engineering problems. Particular emphasis is placed on finding the solution path and formulating the basic equations. Topics include: - Equilibrium - Center of Gravity, Center of Mass, Centroids - Support Reactions - Trusses - Beams, Frames, Arches - Cables - Work and Potential Energy - Static and Kinetic Friction - Moments of Inertia

This edited volume summarizes research being pursued within the DFG Priority Programme 1748: "Reliable Simulation Methods in Solid Mechanics. Development of non-standard discretisation methods, mechanical and mathematical analysis", the aim of which was to develop novel discretisation methods based e.g. on mixed finite element methods, isogeometric approaches as well as discontinuous Galerkin formulations, including a sound mathematical analysis for geometrically as well as physically nonlinear problems. The Priority Programme has established an international framework for mechanical and applied mathematical research to pursue open challenges on an inter-disciplinary level. The compiled results can be understood as state of the art in the research field and show promising ways of further research in the respective areas. The book is intended for doctoral and post-doctoral students in civil engineering, mechanical engineering, applied mathematics and physics, as well as industrial researchers interested in the field.

This book presents new ideas in the framework of novel, finite element discretization schemes for solids and structure, focusing on the mechanical as well as the mathematical background. It also explores the implementation and automation aspects of these technologies. Furthermore, the authors highlight recent developments in mixed finite element formulations in solid mechanics as well as novel techniques for flexible structures at finite deformations. The book also describes automation processes and the application of automatic differentiation technique, including characteristic problems, automatic code generation and code optimization. The combination of these approaches leads to highly efficient numerical codes, which are fundamental for reliable simulations of complicated engineering problems. These techniques are used in a wide range of applications from elasticity, viscoelasticity, plasticity, and viscoplasticity in classical engineering disciplines, such as civil and mechanical engineering, as well as in modern branches like biomechanics and multiphysics.

The book presents an overview of the state of research of advanced finite element technologies. Besides the mathematical analysis, the finite element development and their engineering applications are shown to the reader. The authors give a survey of the methods and technologies concerning efficiency, robustness and performance aspects. The book covers the topics of mathematical foundations for variational approaches and the mathematical understanding of the analytical requirements of modern finite element methods. Special attention is paid to finite deformations, adaptive strategies, incompressible, isotropic or anisotropic material behavior and the mathematical and numerical treatment of the well-known locking phenomenon. Beyond that new results for the introduced approaches are presented especially for challenging nonlinear problems.

The book presents the latest findings in experimental plasticity, crystal plasticity, phase transitions, advanced mathematical modeling of finite plasticity and multi-scale modeling. The associated algorithmic treatment is mainly based on finite element formulations for standard (local approach) as well as for non-standard (non-local approach) continua and for pure macroscopic as well as for directly coupled two-scale boundary value problems. Applications in the area of material design/processing are covered, ranging from grain boundary effects in polycrystals and phase transitions to deep-drawing of multiphase steels by directly taking into account random microstructures.

This book contains the most important formulas and more than 140 completely solved problems from Mechanics of Materials and Hydrostatics. It provides engineering students material to improve their skills and helps to gain experience in solving engineering problems. Particular emphasis is placed on finding the solution path and formulating the basic equations. Topics include: - Stress - Strain - Hooke's Law - Tension and Compression in Bars - Bending of Beams - Torsion - Energy Methods - Buckling of Bars - Hydrostatics

This book contains the most important formulas and more than 190 completely solved problems from Kinetics and Hydrodynamics. It provides engineering students material to improve their skills and helps to gain experience in solving engineering problems. Particular emphasis is placed on finding the solution path and formulating the basic equations. Topics include: - Kinematics of a Point - Kinetics of a Point Mass - Dynamics of a System of Point Masses - Kinematics of Rigid Bodies - Kinetics of Rigid Bodies - Impact - Vibrations - Non-Inertial Reference Frames - Hydrodynamics

Die Neuauflage des Buches wurde wiederum deutlich erweitert. Sie enthalt die wichtigsten Formeln und mehr als 200 vollstandig geloeste Aufgaben zur Kinetik und Hydrodynamik. Besonderer Wert wird auf das Finden des Loesungsweges und das Erstellen der Grundgleichungen gelegt. Behandelte Themen sind: Kinematik des Punktes.- Kinetik des Massenpunktes.- Bewegung des Massenpunktsystems.- Kinematik des starren Koerpers.- Kinetik des starren Koerpers.- Stossvorgange.- Schwingungen.- Relativbewegungen.- Prinzipien der Mechanik.- Hydrodynamik.

This book presents new ideas in the framework of novel, finite element discretization schemes for solids and structure, focusing on the mechanical as well as the mathematical background. It also explores the implementation and automation aspects of these technologies. Furthermore, the authors highlight recent developments in mixed finite element formulations in solid mechanics as well as novel techniques for flexible structures at finite deformations. The book also describes automation processes and the application of automatic differentiation technique, including characteristic problems, automatic code generation and code optimization. The combination of these approaches leads to highly efficient numerical codes, which are fundamental for reliable simulations of complicated engineering problems. These techniques are used in a wide range of applications from elasticity, viscoelasticity, plasticity, and viscoplasticity in classical engineering disciplines, such as civil and mechanical engineering, as well as in modern branches like biomechanics and multiphysics.

Band 1 Statik ist der erste Teil der vierbandigen Lehrbuchreihe. Er erscheint nun in der 14. Auflage. Ziel des didaktisch ausgefeilten Werkes ist es, das Verstandnis der wesentlichen Grundgesetze der Mechanik zu vermitteln und die Fahigkeit zu entwickeln, mit Hilfe der Mechanik Ingenieurprobleme zu formulieren und selbstandig zu loesen. Es wurde ein moeglichst einfacher Zugang zur Mechanik gewahlt. Der dargestellte Stoff orientiert sich am Umfang der Mechanikkurse an deutschsprachigen Hochschulen und ist fur alle Bachelor- und Diplomstudiengange hervorragend geeignet. Das Buch enthalt zahlreiche durchgerechnete Beispiele. Band 2 behandelt die Elastostatik, Band 3 die Kinetik und Band 4 die Hydromechanik sowie Elemente der Hoeheren Mechanik. Erganzt werden die Lehrbucher durch sorgfaltig abgestimmte Aufgabenbande. Auf Grund des grossen Erfolges ist die Lehrbuchreihe auch in englischer Sprache als dreibandiges Werk unter dem Titel "Engineering Mechanics" erschienen. Die Zielgruppen Das Buch wendet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften aller Fachrichtungen an Universitaten und Hochschulen.

Merkmale und Beweggrunde eines "flexiblen Menschen" herauszufinden hatte von Beginn meines Entschlusses, daruber zu promovieren, (anfangs unbewusst, spater bewusster) auch mit mir selbst zu tun, mit meinem eigenen nomadischen Lebensweg uber viele Stadte und Dorfer der Bundesrepublik. Eingeflossen sind Wertvorstellungen und Erfahrungen meiner Eltern, Margot und Wolfgang Schroder, aus ihrer eigenen Geschichte als aktive Mitstreiter in der Arbeiter- wegung in beiden deutschen Staaten, ebenso wie Denkanstosse von Wolf und Frigga Haug, sich die herrschende Wirklichkeit uber die "Philosophie der Praxis" von Marx zu erschliessen. In Projekten zur Humanisierung des Arbeitslebens bei der IG Metall und als gewerkschaftlicher Technologieberater lernte ich, wie die Arbeitenden zwar die Herausforderungen moderner Technik souveran bewalt- ten, gleichzeitig aber mit sich selbst mehr oder weniger unachtsam umgingen. Einer wichtigen Voraussetzung fur einen anderen Umgang mit sich selbst konnte ich dann im Studium der Motologie in der Begegnung mit der Leibphanome- logie "am eigenen Leibe" auf die Spur kommen: uber die subjektive Wahrn- mung und uber das Erleben meiner selbst, uber die Wertschatzung des eigenen Empfindens und der eigenen Lebensgeschichte. Jurgen Seewald als Leiter des Aufbaustudiengangs Motologie in Erfurt, als Kollege im dortigen Lehrteam Motologie und als "Doktorvater" der Dissertation sowie Fritz Reheis als Wissenschaftler und guter Freund, der mir mindestens 5 mal sein Haus in Rodental als Klausurstatte in der intensiven Schlussphase der Arbeit zur Verfugung stellte und mich wissenschaftlich "coachte," waren e- scheidende Wegbereiter fur den erfolgreichen Abschluss der Arbeit."

Mit diesem Buch uben Sie wichtige Formeln und Aufgaben der technischen Mechanik Dieses Buch enthalt die wichtigsten Formeln und zahlreiche Aufgaben und Loesungsbeispiele zu ausgewahlten Teilgebieten der technischen Mechanik. Im Mittelpunkt dieses Werks stehen: * Hydromechanik * numerische Methoden * Elemente der hoeheren Mechanik Mit seinem ausgepragten Fokus auf Aufgaben und Formeln wird dieses Werk zur idealen Erganzung zum Lehrbuch "Technische Mechanik 4" und eignet sich gleichzeitig als Nachschlagewerk zur vertiefenden Auseinandersetzung mit der technischen Mechanik. Die von den Autoren zusammengestellten Aufgaben uberzeugen durch Klarheit und Verstandlichkeit und ermoeglichen es Ihnen, den jeweiligen Loesungsweg eigenstandig zu finden. Sieben verschiedene Fachgebiete stehen im Fokus Das Buch und die enthaltenen Formeln und Aufgaben widmen sich den folgenden sieben Stoffgebieten der technischen Mechanik: 1. Hydromechanik 2. Grundlagen der Elastizitatstheorie 3. Statik spezieller Tragwerke 4. Schwingungen kontinuierlicher Systeme 5. Stabilitat elastischer Strukturen 6. Viskoelastizitat und Plastizitat 7. Numerische Methoden der Mechanik UEberarbeitete Auflage - ideal fur Ingenieurstudenten Die einzelnen Kapitel des Buchs sind durchgangig gleich aufgebaut. Zunachst geben Ihnen die Autoren einen UEberblick uber die wichtigsten Formeln des jeweiligen Teilgebiets. Das Verhaltnis der einzelnen Bezugsgroessen zueinander wird mit Hilfe von zahlreichen detaillierten Abbildungen und Tabellen erlautert. Dadurch sind Sie in der Lage, selbststandig Grundgleichungen zu erstellen. Nach der Theorie folgt in jedem Kapitel schliesslich der Aufgabenteil inklusive ausfuhrlicher Loesungen. So koennen Sie bereits Gelerntes auffrischen und schnelle Lernerfolge erzielen. Nach dem grossen Erfolg der 2. Auflage handelt es sich bei dem vorliegenden Buch um eine redaktionell uberarbeitete und umfassend erganzte Neuauflage. Mit den zahlreichen Formeln und Aufgaben zur technischen Mechanik eignet es sich insbesondere fur Ingenieurstudenten aller Fachrichtungen an Universitaten oder Fachhochschulen.

Now in its second English edition, Mechanics of Materials is the second volume of a three-volume textbook series on Engineering Mechanics. It was written with the intention of presenting to engineering students the basic concepts and principles of mechanics in as simple a form as the subject allows. A second objective of this book is to guide the students in their efforts to solve problems in mechanics in a systematic manner. The simple approach to the theory of mechanics allows for the different educational backgrounds of the students. Another aim of this book is to provide engineering students as well as practising engineers with a basis to help them bridge the gaps between undergraduate studies, advanced courses on mechanics and practical engineering problems. The book contains numerous examples and their solutions. Emphasis is placed upon student participation in solving the problems. The new edition is fully revised and supplemented by additional examples. The contents of the book correspond to the topics normally covered in courses on basic engineering mechanics at universities and colleges. Volume 1 deals with Statics and Volume 3 treats Particle Dynamics and Rigid Body Dynamics. Separate books with exercises and well elaborated solutions are available.

Statics is the first volume of a three-volume textbook on Engineering Mechanics. The authors, using a time-honoured straightforward and flexible approach, present the basic concepts and principles of mechanics in the clearest and simplest form possible to advanced undergraduate engineering students of various disciplines and different educational backgrounds. An important objective of this book is to develop problem solving skills in a systematic manner. Another aim of this volume is to provide engineering students as well as practising engineers with a solid foundation to help them bridge the gap between undergraduate studies on the one hand and advanced courses on mechanics and/or practical engineering problems on the other. The book contains numerous examples, along with their complete solutions. Emphasis is placed upon student participation in problem solving. The contents of the book correspond to the topics normally covered in courses on basic engineering mechanics at universities and colleges. Now in its second English edition, this material has been in use for two decades in Germany, and has benefited from many practical improvements and the authors' teaching experience over the years. New to this edition are the extra supplementary examples available online as well as the TM-tools necessary to work with this method.