Elementare Tensorrechnung für Ingenieure

Die Tensorrechnung entstand um die Jahrhundertwende und wurde von den italienischen Mathematikern RICCI und LEVI-CIVITA, die Schüler von RIEMANN und CHRISTOFFEL waren, begründet [16]. Die bekannteste physikalische Anwendung erfuhr die Tensorrechnung in der Relativitätstheorie [5, 6]. Weitere Anwendungsgebiete sind z.B. die Differentialgeo­ metrie [ 5, 9] und die Kontinuumsmechanik [ 2, 5, 10, 11, 12, 14]. In den letzten Jahren dringt der Tensorkalkül immer stärker auch in die technische Literatur vor, so daß künftig die Tensorrechnung zum mathematischen Rüstzeug des Ingenieurs ge­ hören wird, etwa wie lineare Algebra, Matrizenrechnung, Infinitesimalrechnung oder die ‘Methode der finiten Elemente‘, die in vielen Konstruktionsbüros schon seit einigen Jahren zum alltäglich benutzten Werkzeug des Ingenieurs zählt. Der Zweck des vorliegenden Buches besteht darin, den Studierenden ingenieurwissenschaft­ licher Fachrichtungen, Doktoranden und auch bereits in der Praxis tätigen Ingenieuren zur Erleichterung des Literaturstudiums ein Hilfsmittel zu geben. Zur Festigung des Stoffes werden an gegebenen Stellen Übungsaufgaben eingeblendet, deren Lösungen im Anhang ausgearbeitet sind. Der mit den Namen RICCI und LEVI-CIVITA verbundene Begriff des ‘absoluten Differen­ tialkalküls‘ wird in diesem Buch nicht behandelt. Als elementare Einftihrung in die Tensor­ rechnung werden alle Rechenoperationen in rechtwinklig CARTESischen Koordinaten durchgeführt, d.h., es werden nur CARTESische Tensoren besprochen.