Zur Behandlung von Mehrkörpersystemen mit kinematischen Schleifen in Minimalform

Zusammengefaßt kann gesagt werden, daß das hier beschriebene Verfahren zur Simulation von Mehrkörpersystemen mit geschlossenen kinematischen Schleifen auf der Kenntnis der expliziten Schließbedingungen aufbaut. Es wurde gezeigt, daß diese unter Verwendung existierender Verfahren rechnergestützt bestimmt werden können. Die zur Simulation günstigsten Bewegungsgleichungen in Minimalform können mit Hilfe eines Auswahlkriteriums einfach formuliert werden, wobei ein Wechsel der Koordinaten im Verlauf der Simulation ohne Verlust der Integrationsschrittweite und -ordnung möglich ist. Darüber hinaus lassen sich unabhängig von der Dynamik-Simulation die Schleifenschließkräfte bestimmen. Das hier beschriebene Verfahren beruht auf einer nichtrekursiven Berechnung der Bewegungsgleichungen

Computeralgebra-Methoden in der Mechanik

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Modellierung und Simulation von Mehrkörpersystemen mit flächigen Reibkontakten

Ein Formalismus zur Dynamiksimulation von mechanischen Mehrkörpersystemen mit flächigen Reibkontakten wird vorgestellt. Der Formalismus wurde insbesondere zur Simulation von Antriebssystemen in Kraftfahrzeugen entworfen, lässt sich aber ebenso zur Modellierung anderer technischer Systeme heranziehen. Das verwendete Reibmodell erlaubt eine konsequente Anwendung klassischer Reibgesetze wie der Coulombschen Reibung auf verteilte Kontakte

Dynamiksimulation eines Fahrradfahrer-Sturms

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Analytische und numerische Modellbildung zur Kopplung der Insassen- und Fahrzeugdynamik am Beispiel reversibler Rückhaltesysteme

Die vorliegende Arbeit stellt ein reversibles Rückhaltesystem für den Einsatz in KFZ vor und zeigt eine Möglichkeit auf, dieses Straffersystem modellbasiert zu entwerfen. Dazu wurde eine Simulationsumgebung entwickelt. Diese Simulationsumgebung soll es Ingenieuren ermöglichen, verschiedene Straffertypen für unterschiedlichste Fahrzeugmodelle mit neuen Auslösealgorithmen zu entwickeln. An die einzusetzenden Simulationswerkzeuge und -modelle stellten sich dadurch folgende Anforderungen: 1. Die Simulationswerkzeuge müssen domänenübergreifend einsetzbar sein. 2. Die Simulationsumgebung muss modular aufgebaut sein, um größtmögliche Flexibilität zu gewährleisten. 3. Es muss eine detaillierte Modellierung der Interaktion zwischen Insassenmodell und Gurtmodell möglich sein. 4. Der Auslösealgorithmus muss auf einfache Weise in das Gesamtsimulationsmodell integriert werden können. Zur Erfüllung dieser Anforderungen wurden alle Modelle in der MATLAB /Simulink-Umgebung aufgebaut. Neben der komplexen Modellierung des Gurtmodells war auch die Implementierung eines Kontaktmodells notwendig. Der bereits vorhandene Auslösealgorithmus lag ebenfalls als Simulink -Modell vor und konnte daher direkt in diese Modellumgebung integriert werden. Um eine möglichst hohe Wiederverwendbarkeit zu garantieren, wurde bei der Modellierung sämtlicher Komponenten des Simulationssystems auf einfache Parametrierbarkeit und Austauschbarkeit geachtet. Das Fahrzeugmodell ist beispielsweise vollständig modular aufgebaut. Mithilfe einer Bibliothek von Radaufhängungen und durch die volle Parametrierbarkeit des Chassis-Moduls kann das generische Fahrzeugmodell jederzeit so umgestaltet werden, dass es als Simulationsmodell eines ganz spezifischen Fahrzeugs dient. Die Schnittstellen vom Chassis zu den Radaufhängungen sind dazu eindeutig definiert. Ein wichtiger Effekt des Gurtsystems ist der sogenannte Filmspuleneffekt. Dieser Effekt äußert sich durch einen Gurtbandauszug bei gesperrter Aufrollerachse. Es wurde für die Untersuchung des Filmspuleffekts ein Versuchsaufbau entwickelt. Damit wurde der Effekt in dieser Arbeit mit 600 Versuchen untersucht und basierend auf den Ergebnissen, eine Modellgleichung entwickelt und ins Gesamtmodell implementiert. Diese Arbeit zeigt den Aufbau der einzelnen Modelle und setzt diese zu einem Gesamtsystem zusammen. Zum Schluss der Arbeit werden die Simulationsergebnisse mit entsprechenden Messungen verglichen und die Güte des Modells diskutiert

Modellierung und Simulation einer elastischen Weltraumstruktur

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Modellierung und Simulation von Mehrkörpersystemen mit flächigen Reibkontakten

Ein Formalismus zur Dynamiksimulation von mechanischen Mehrkörpersystemen mit flächigen Reibkontakten wird vorgestellt. Der Formalismus wurde insbesondere zur Simulation von Antriebssystemen in Kraftfahrzeugen entworfen, lässt sich aber ebenso zur Modellierung anderer technischer Systeme heranziehen. Das verwendete Reibmodell erlaubt eine konsequente Anwendung klassischer Reibgesetze wie der Coulombschen Reibung auf verteilte Kontakte

Ein Beitrag zur viskoelastischen Modellierung nichtholonomer Bindungsgleichungen

Basierend auf einem Formalismus zur Simulation von mechanischen Starrkörpersystemen mit flächigen Reibkontakten wird eine Erweiterung auf Systeme mit Rollkontakten vorgenommen. Dabei wird der Fokus insbesondere auf die tangentiale Nachgiebigkeiten im Kontakt gelegt. Ein mathematischer Beweis der Konvergenz der Lösung der tangential elastischen Formulierung gegen die der starren wird dargelegt

Ein Beitrag zur viskoelastischen Modellierung nichtholonomer Bindungsgleichungen

Es wird eine Methode zur Modellierung elastischer Wälzkontakte vorgeschlagen. Die Konvergenz gegen die ideal starre Formulierung wird bewiesen. In ein bestehendes Kontaktmodell für einen flächigen Reibkontakt wird das Wälzmodell integriert. Es beinhaltet auf natürliche Weise Roll- und Bohrreibung. An einigen Beispielen aus der Biomechanik und dem Automotive Sektor wird die Anwendbarkeit und Effizienz der vorgeschlagenen Methode demonstriert