Maschinendynamik

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Die Maschinendynamik befasst sich mit der Dynamik und deren speziellen Anwendung auf Probleme im Maschinenwesen. Dabei werden Grundkenntnisse aus dem Fachgebiet "Technische Mechanik" und insbesondere aus dem Teilgebiet "Kinetik/Kinematik" des 3. Semesters der Bachelorstudiengänge Maschinenbau und Biomedizinische Technik vorausgesetzt. In der Maschinendynamik werden grunsätzlich 3 Modellstufen für die Berechnungsmodelle unterschieden. Es werden zwangläufige Systeme starrer Körper betrachtet, welche als Mehrkörpersysteme oder als "starre Maschine" bezeichnet werden. Darüber hinaus befasst sich die Maschinendynamik mit linearen Schwingungssystemen, welche zu den klassischen Gebieten der Maschinendynamik zählt. Hierbei werden Themen wie Fundamentierung, Schwingungsisolierung, sowie Torsions- und Längsschwingungen betrachtet. Nichtlineare Schwingungssysteme oder selbsterregte Systeme bilden die dritte Modellstufe der Maschinendynamik.

Qualifikationsziele: Die Studierenden erlangen Kenntnisse der Modellbildung, der Parameterbestimmung, der Berechnung und der Einschätzung von Ergebnissen für maschinendynamische Problemstellungen. Sie werden befähigt, Aufgabenstellungen der Maschinendynamik strukturell zu lösen.

Inhalte:

1. Einführung: Modellbildung in der Maschinendynamik
2. Klassifizierung und Beschreibung von Schwingungen
3. Lineare Schwingungen mit einem Freiheitsgrad: freie Schwingungen, erzwungene Schwingungen, Schwingungsisolierung von Maschinen
4. Bewegungsgleichungen von Mehrkörpersystemen: Prinzip von d‘Alembert, Lagrange-Gleichungen zweiter Art, linearisierte Bewegungsgleichungen
5. Freie lineare Schwingungen mit mehreren Freiheitsgraden: Eigenkreisfrequenzen, Schwingungsformen, Dämpfung
6. Erzwungene lineare Schwingungen mit mehreren Freiheitsgraden: Frequenzgänge, Resonanz, Tilgung
7. Schwingungen in Antriebssystemen: starrer Antriebsstrang, erzwungene Torsionsschwingungen, Maßnahmen zur Schwingungsreduktion, Biegeschwingungen von Wellen
8. Massenausgleich von Maschinen: Grundprinzipien, Einzylindermaschine, Mehrzylindermaschinen

Empfohlene Literatur:

Dresig, H., Holzweißig, F.: Maschinendynamik, Springer-Verlag.
Gasch, R., Knothe, K.: Strukturdynamik, Springer-Verlag
Woernle, C.: Manuskript zur Vorlesung Maschinendynamik (Foliensatz).

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Vorlesungsunterlagen können unter Stud.IP heruntergeladen werden.

Auf einen Blick

Studiengänge

  • B.Sc. Biomedizinische Technik
  • B.Sc. Maschinenbau
  • B.Sc. Wirtschaftsingenieurwesen
  • B.Sc. Mechatronik

Lehrende

Umfang    3 V, 2 Ü

Leistungspunkte    6

Zeitraum
Sommersemester