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Skalierung der physikalischen Gesetze und mathematischen Modellierung

Mit Anwendungen aus der Mechanik, Thermodynamik, Hydrodynamik und Elektrodynamik

Textbook
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Table of contents

  1. Front Matter
    Pages I-VIII
  2. Hermann Sandmaier
    Pages 1-6
  3. Hermann Sandmaier
    Pages 7-22
  4. Hermann Sandmaier
    Pages 23-64
  5. Hermann Sandmaier
    Pages 65-116
  6. Hermann Sandmaier
    Pages 117-131
  7. Hermann Sandmaier
    Pages 133-180
  8. Hermann Sandmaier
    Pages 181-220
  9. Hermann Sandmaier
    Pages 221-281
  10. Back Matter
    Pages 283-288

About this book

Introduction

Infolge des technischen Fortschritts werden Bauelemente und Systeme häufig auch in ihrer Größe verändert. Aufgrund der Maßstabsänderung weisen sie meistens ein geändertes physikalisches Verhalten und damit auch andere Eigenschaften auf.

Das in diesem Buch beschriebene Verfahren der Skalierung ermöglicht ohne großen zeitlichen und finanziellen Aufwand das Verhalten und die Eigenschaften dieser in ihrer Größe veränderten Bauelemente und Systeme zu bestimmen bzw. vorherzusagen.

Der Leser wird über zahlreiche Beispiele und Anwendungen verständlich in die Skalierung der physikalischen Gesetze und der mathematischen Modellierung eingeführt. Es gibt wohl derzeit kein vergleichbares Werk, welches die Skalierung über die physikalischen Gebiete der Mechanik, der Schwingungen und Wellen, der Fluidik, der Thermodynamik und des Elektromagnetismus in dieser Ausführlichkeit darstellt. Erstmals wird auch der Einfluss der mathematischen Methoden auf die Skalierung umfassend behandelt.

Das Buch richtet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften und der Physik. Es ist aber auch unentbehrlich für jeden, der sich mit der Entwicklung von neuen innovativen Produkten und Systemen im Bereich der Miniaturisierung beschäftigt.

Keywords

Dimensionsanalyse Ähnlichkeitstheorie Skalenanalyse Miniaturisierung Fluidik Navier-Stokes-Gleichungen Skalengesetze

Authors and affiliations

  1. 1.StuttgartGermany

About the authors

Herr Sandmaier wurde 1995 als Professor für das Fachgebiet Mikrosystemtechnik an die Universität Stuttgart berufen. Zuvor leitete er 5 Jahre die Abteilung Mikrosystemtechnik am Fraunhofer-Institut für Festkörpertechnologie in München. Von 1995 bis 2005 war er in Personalunion Leiter des Instituts für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft in Villingen-Schwenningen.
Im Jahr 1989 erhielt sein Forschungsteam den Schlumberger-Förderpreis für Wissenschaft, Technologie und Forschung.
Im Jahr 1998 organisierte er als General-Chair die internationale IEEE Conference on Micro Electro Mechanical Systems in Heidelberg, Germany.
Die Forschungsschwerpunkte von Herrn Sandmaier liegen in der Mikro- und Nanosystemtechnik.

Im Jahr 2005 gründete er mit seinem Kollegen Prof.  Dr. rer. nat. Roland Zengerle die BioFluidix GmbH mit Sitz in Freiburg.


Bibliographic information