Details

Einführung in die Mehrkörpersimulation


Einführung in die Mehrkörpersimulation


1. Aufl.

von: Ahmed A. Shabana

61,99 €

Verlag: Wiley-VCH
Format: PDF
Veröffentl.: 10.07.2017
ISBN/EAN: 9783527678099
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 600

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Beschreibungen

Mehrkörperdynamik ist komplex - mit diesem im Blick auf Didaktik und thematische Breite einmaligen Buch lernt man die Modellierung, Simulation und Auslegung von Mehrkörpersystemen zu beherrschen. Das Buch besteht aus neun Kapiteln, die die Grundlagen und Berechnungsverfahren der Kinematik und Dynamik von Mehrkörpersystemen behandeln: * Überblick über die im Buch verwendeten Definitionen und Notationen * Abriss der Matrix- und Vektoralgebra sowie der verbreitetsten Methoden zur Lösung algebraischer Gleichungssysteme Kinematik eingeschränkt beweglicher Mehrkörpersysteme * verschiedene Formen der dynamischen Grundgleichungen auf Basis der Newtonschen Mechanik * Lagrange-Gleichung und kanonische Form der Bewegungsgleichungen auf Grundlage des Konzepts der virtuellen Arbeit * computergestützte Berechnungsverfahren der Mehrkörperdynamik * räumliche Kinematik und Dynamik von Mehrkörpersystemen * spezielle Themen der Mehrkörperdynamik: Kreiselbewegung, Rodriguez-Formel, Euler- und Rodriguez-Parameter, Quaternionen und Festkörperkontakt sowie Stabilitätsbetrachtungen mit der Eigenwertanalyse * Beschreibung von Mehrkörpersystem-Simulationscodes anhand des verbreiteten SAMS/2000-Codes
VORWORT EINFUHRUNG Computergestutzte Dynamik Bewegung und Nebenbedingungen Freiheitsgrade Kinematische Analyse Kraftanalyse Bewegungsgleichungen und ihre verschiedenen Formen Vorwartsdynamik und inverse Dynamik Dynamik in Ebene und Raum Computer- und numerische Methoden Aufbau, Zielsetzung und Notationen des Buches LINEARE ALGEBRA Matrizen Matrixoperationen Vektoren Dreidimensionale Vektoren Losung algebraischer Gleichungen Dreieckszerlegung QR-Zerlegung Singularwertzerlegung KINEMATIK Kinematik starrer Korper Geschwindigkeitsgleichungen Beschleunigungsgleichungen Kinematik eines bewegten Massenpunkts auf einem starren Korper Kinematik unter Nebenbedingungen Klassische kinematische Ansatze Computergestutzte kinematische Ansatze Formulierung der Antriebsnebenbedingungen Formulierung der Gelenknebenbedingungen Computerimplementierung Kinematische Modellierung und Analyse DYNAMISCHE GRUNDGLEICHUNGEN D'Alembertsches Prinzip Newton-Euler-Gleichungen Dynamik unter Nebenbedingungen Erweiterte Formulierung Lagrange-Multiplikatoren Eliminierung abhangiger Beschleunigungen Einbettungstechniken Verbundene Formulierung Offenkettige Systeme Geschlossenkettige Systeme VIRTUELLE ARBEIT UND LAGRANGE-DYNAMIK Virtuelle Verruckungen Kinematische Nebenbedingungen Virtuelle Arbeit Beispiele von Kraftelementen Arbeitsfreie Nebenbedingungen Prinzip der virtuellen Arbeit in der Statik Prinzip der virtuellen Arbeit in der Dynamik Lagrange-Gleichung Gibbs-Appel-Gleichung Hamiltonsche Formulierung Beziehung zwischen virtueller Arbeit und Gauss-Eliminiation DYNAMIK UNTER NEBENBEDINGUNGEN Verallgemeinerte Tragheit Massenmatrix und Zentrifugalkrafte Bewegungsgleichungen Systeme starrer Korper Eliminierung der Kraftnebenbedingungen Lagrange-Multiplikatoren Bewegungsgleichungen unter Nebenbedingungen Gelenkkrafte Eliminierung der Lagrange-Multiplikatoren Zustandsraumdarstellung Numerische Integration Algorithmus und Implementierung mit dunn besetzten Matrizen Differential- und algebraische Gleichungen Inverse Dynamik Statische Analyse RAUMDYNAMIK Verallgemeinerte Verruckungen Endliche Rotationen Euler-Winkel Geschwindigkeit und Beschleunigung Verallgemeinerte Koordinaten Verallgemeinerte Tragheitskrafte Verallgemeinerte eingepragte Krafte Dynamische Bewegungsgleichungen Dynamik unter Nebenbedingungen Formulierung der Gelenknebenbedingungen Newton-Euler-Gleichungen D'Alembertsches Prinzip Impuls und Drehimpuls Rekursive Methoden SPEZIALTHEMEN DER DYNAMIK Kreisel und Euler-Winkel Rodriguez-Formel Euler-Parameter Quaternionen Starrkorperkontakt Stabilitat und Eigenwertanalyse MEHRKORPERSYSTEM-SIMULATIONSCODES Einfuhrung in SAMS/2000 Codestruktur Systemidentifikation und Datenstruktur Installation des Codes und theoretischer Hintergrund SAMS/2000-Setup Benutzung des Codes Korperdaten Nebenbedingungsdaten Durchfuhrung der Simulationen Batch-Jobs Graphische Steuerung Animationsfahigkeiten Raumanalyse Besondere Module und Features des Codes

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