Einführung in die Mehrkörperdynamik
- Typ: Vorlesung (V)
- Zielgruppe: B.Sc. / M.Sc.
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Lehrstuhl:
KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Mechanik - Semester: SS 2024
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Ort:
Hörsaal am Fasanengarten, Geb. 50.35 (Di 11:30-13:00 Uhr)
Gottlieb-Daimler-Hörsaal, Geb. 10.21 (Di 14:00-15:30 Uhr)
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Zeit:
- Beginn: 16.04.2024
- Dozent/Übungsleiter: Dr.-Ing. Ulrich Römer
- SWS: 3
- LVNr.: 2162235
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Prüfung:
schriftlich
- Hinweis: Präsenz/Online gemischt
| Inhalt | Mehrkörpersysteme und ihre technische Bedeutung, Kinematik des einzelnen starren Körpers, Drehmatrizen, Winkelgeschwindigkeiten, Ableitungen in verschiedenen Bezugssystemen, Relativmechanik, holonome und nichtholonome Bindungsgleichungen für geschlossene kinematische Ketten, Newton-Eulersche Gleichungen, Prinzip von d'Alembert, Prinzip der virtuellen Leistung, Lagrangesche Gleichungen, Kanescher Formalismus, Struktur der Bewegungsgleichungen |
| Vortragssprache | Deutsch |
| Literaturhinweise | Wittenburg, J.: Dynamics of Systems of Rigid Bodies, Teubner Verlag, 1977 |
Übersicht
Ziele
Mechanismen, Fahrzeuge und Industrieroboter sind Beispiele für Mehrkörpersysteme. Zur Simulation des dynamischen Verhaltens werden Ausdrücke für kinematische Größen und Formulierungen für nichtlineare Bewegungsgleichungen benötigt, mit denen der Wechsel von einem System zu einem anderen leicht möglich ist. Die Vorlesung gibt eine Einführung in leistungsfähige Verfahren. Grundsätzlich beschreibt der erste Teil der Vorlesung die Kinematik, während der zweite Teil verschiedene Verfahren zum Herleiten von Bewegungsgleichungen behandelt.
Inhalt
- Mehrkörpersysteme und ihre technische Bedeutung
- Kinematik des einzelnen starren Körpers
- Drehmatrizen, Winkelgeschwindigkeiten
- Ableitungen in verschiedenen Bezugssystemen
- Relativmechanik
- holonome und nichtholonome Bindungsgleichungen für geschlossene kinematische Ketten
- Newton-Eulersche Gleichungen
- Prinzip von d'Alembert
- Prinzip der virtuellen Leistung
- Kanescher Formalismus
- Lagrangesche Gleichungen
- Struktur der Bewegungsgleichungen
Literaturliste, Skripte
- Vorlesungsskript
- Woernle: Mehrkörpersysteme, Springer 2011
- Wittenburg: Dynamics of Multibody Systems, Springer 2008
- Hibbeler: Technische Mechanik 3 Dynamik, Pearson, 2012
- Marguerre: Technische Mechanik III, Heidelberger Taschenbücher 1968
- Magnus: Kreisel, Theorie und Anwendung, Springer 1971
- Klotter: Technische Schwingungslehre 1. Bd. Teil A, Springer, 1978
- de Jalon & Bayo: Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems, Springer 1994
- Roberson & Schwertassek: Dynamics of Multibody Systems, Springer, 1988
Arbeitsbelastung
- Präsenzzeit: 21,5h; Selbststudium: 98h
Prüfungsmodus
-
Schriftliche Prüfung
Weitere Informationen zur schriftlichen Prüfung finden Sie auf der Seite der Prüfungen.