Numerische technische Optimierung

Diese Studienhilfe zu numerischen Optimierungsverfahren richtet sich an Studierende des Maschinenbaus im Grundstudium und im Hauptstudium. Optimierungsverfahren gewinnen zunehmend an Bedeutung fr den Leichtbau, wo eine Gewichtsreduzierung z.B. im Automobilbau oder in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch und einer entsprechenden Senkung der Betriebskosten sowie zu positiven Auswirkungen auf die Umwelt fhren kann. Basierend auf dem freien Computeralgebrasystem Maxima stellen die Autoren Verfahren zur numerischen Lsung ingenieurmathematischer Probleme sowie Anwendungen aus traditionellen Lehrveranstaltungen zur Festigkeit von Werkstoffen vor. Die mechanischen Theorien konzentrieren sich auf die typischen eindimensionalen Strukturelemente, d.h. Federn, Stbe und Euler-Bernoulli-Balken, um die Komplexitt des numerischen Rahmens zu reduzieren und den resultierenden Entwurf auf eine geringe Anzahl von Variablen zu beschrnken. Die Verwendung eines Computeralgebrasystems und der darin enthaltenen Funktionen, z. B. fr Ableitungen oder Gleichungslsungen, ermglicht eine strkere Konzentration auf die Methodik der Optimierungsverfahren und nicht auf Standardverfahren. Das Buch enthlt auch zahlreiche Beispiele, darunter einige, die mit Hilfe eines grafischen Ansatzes gelst werden knnen, um dem Leser ein besseres Verstndnis der Computerimplementierung zu vermitteln.