Dynamik von Mehrkörpersystemen

Simulation Mehrkörpersystem
Kuka Roboter

Die Vorlesung vermittelt Grundlagen für die rechnergestützte Modellierung mechanischer Systeme nach der Methode der Mehrkörpersysteme (MKS). Sie baut auf der Vorlesung Technische Mechanik auf.

Qualifikationsziele: Die Studierenden werden befähigt, für mechanische Systeme aufgabenspezifische Modelle nach der Methode der Mehrkörpersysteme aufzubauen, Simulationen mit Hilfe gängiger Softwarewerkzeuge durchzuführen und Simulationsergebnisse physikalisch zu interpretieren.

Inhalt:

1. Einführung: Mehrkörpermodelle
2. Vektorrechnung: Vektoralgebra, Koordinatendarstellung von Vektoren, Koordinatentrans- formation
3. Grundlagen der Kinematik: Bewegung des starren Körpers, Relativbewegung, Drehbewegung
4. Grundlagen der Dynamik: Impulssatz, Drallsatz, Trägheitstensor, Kraftwirkungen von Rotoren, Kreiseldynamik
5. Mechanische Systeme mit Bindungen: Bindungsarten, Formulierung der Bewegungs- gleichungen in abhängigen Koordinaten und in Minimalkoordinaten
6. Bindungen in Mehrkörpersystemen: Gelenke, Topologie, statische Bestimmtheit, implizite und explizite Bindungen an Gelenken, Reaktionskräfte an Gelenken
7. Offene Mehrkörpersysteme: Topologie, Kinematik, Dynamik, Bewegungsgleichungen in den Gelenkkoordinaten, rekursive Verfahren, Beispiele
8. Geschlossene Mehrkörpersysteme: Kinematik einer einzelnen Schleife und mehrschleifiger Systeme, Dynamik, Bewegungsgleichungen in den primären Gelenkkordinaten und in den Minimalkoordinaten, Beispiele

Empfohlene Literatur:

Woernle, C.: Mehrkörpersysteme; Springer, 2011.
Schiehlen, W.; Eberhard, P.: Technische Dynamik; Vieweg+Teubner, 2012.
Shabana, A.: Dynamics of Multibody Systems; John Wiley, 1989.
Nikravesh, P.: Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems; Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1988.

StudIP

Vorlesungsunterlagen können unter Stud.IP heruntergeladen werden.

Auf einen Blick

Studiengänge

  • M.Sc. Maschinenbau
  • M.Sc. Schiffs- und Meerestechnik
  • M.Sc. Biomedizinische Technik

Lehrende

Umfang    2 V, 2 Ü

Leistungspunkte    6

Vorausgesetzte Kentnisse

  • Technische Mechanik 1-3
  • Maschinendynamik

Zeitraum
Wintersemester

Literatur

Das Buch "Christoph Woernle - Mehrkörpersysteme" können Sie auf Springerlink unter folgender Adresse einsehen und herunterladen:

springerlink.de

Christoph Woernle - Mehrkörpersysteme