Lerninhalte |
Die Vorlesung vermittelt Grundlagen für die rechnergestützte Modellierung mechanischer Systeme nach der Methode der Mehrkörpersysteme (MKS). Sie baut auf der Vorlesung Technische Mechanik auf.
- Einführung: Modellierung von Maschinen, Fahrzeugen und Robotern als MKS.
- Grundlagen der Kinematik: Bewegungen des starren Körpers im Raum, Beschreibung von Drehbewegungen, Relativbewegungen
- Grundlagen der Dynamik: Impuls, Drall, Impulssatz, Drallsatz, Trägheitstensor, kinetische Energie, Kraftwirkung von Rotoren, Dynamik von Kreiseln.
- Bindungen in mechanischen Systemen: Kinematik und Dynamik holonomer Systeme, Kinematik und Dynamik nichtholonomer Systeme, Prinzipien und Methoden der Dynamik.
- Aufbau von MKS: Gelenke, Klassifizierungen von MKS, kinematische und statische Bestimmtheit, implizite und explizite holonome Bindungen von Gelenken, Reaktionskräfte in Gelenken, Gelenke mit nichtholonomen Bindungen, Formulierungen der Bewegungsgleichungen von MKS.
- Offene MKS: Kinematik, Dynamik, nichtrekursive und rekursive Aufstellung der Bewegungsgleichungen in den Gelenkkoordinaten, Beispiele.
- Geschlossene MKS: Kinematik, Dynamik, Bewegungsgleichungen in den primären Gelenkkoordinaten mit nichtrekursiver oder rekursiver Aufstellung, Bewegungsgleichungen in Minimalkoordinaten, Beispiele.
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