Zur CAD-gestützten Modellierung von Mehrkörpersystemen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1993
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 20]
80 |
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| Beschreibung: | 184 S. zahlr. Ill., graph. Darst. |
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Verzeichnis der wichtigsten Formelzeichen 9
1 Einleitung 13
1 1 Derzeitiger Stand der Entwicklung bei Mehrkörperformalismen
und volumenorientierten CAD-Systemen 14
1 2 Motivation und Ziel der Arbeit 18
1 3 Inhalt der Arbeit 19
1 4 Bemerkung zur Schreibweise 21
2 Rechnergestützte Modellierung und Simulation von Mehrkörpersystemen 22
2 1 Verlauf einer Dynamikanalyse 22
211 Modellbildung 22
212 Aufstellung und Simulation der Bewegungs- und
Reaktionsgleichungen 26
213 Ergebnisbewertung 26
2 2 Programmstruktur von Mehrkörperformalismen 26
2 3 Datenschnittstellen von Mehrkörperformalismen 28
3 Elemente und Aufbau von Mehrkörpersystemen 29
3 1 Grundgleichungen für Mehrkörpersysteme 29
3 2 Kinematische Beschreibung von Mehrkörpersystemen 30
321 Lagebeschreibung von Koordinatensystemen 31
322 Beschreibung von Bindungen 34
323 Implizite Darstellung von Bindungen 35
324 Bindungen in expliziter Form 37
325 Kinematische Schleifen 39
326 Geschwindigkeit und Beschleunigung 43
3 3 Kinetische Größen von Mehrkörpersystemen 45
331 Massengeometrie 46
332 Klassifizierung von Kräften und Momentenarten 48
333 Geometrie des Kraft- und Momentenangriffs 49
334 Physikalische Kraft- und Momentenarten 54
335 Reaktionskräfte 58
3 4 Bewegungs-und Reaktionsgleichungen 59
3 5 Numerische Simulation und zugeordnete Beschreibungsgrößen 62
3 6 Auswahl von Elementen für die CAD-3D-Modellierung 62
4 Mehrkörpersysteme und rechnergestützte Modellierung mit CAD-3D-Systemen 64
4 1 Ablauf einer CAD-3D-Modellierung 64
4 2 Auftau von CAD-3D-Programmsystemen 65
421 Kommunikationsbereich 66
422 Methodenbereich 69
423 Verwaltungsbereich und Datenbasis 70
4 3 3D-Geometriemodelle und Darstellung von Mehrkörpersystemen 70
4 4 Datenstruktur von Geometriemodellen 74
441 Körperorientiertes Völumenmodell 75
442 Flächenorientiertes Völumenmodell 75
4 5 Massengeometrische Größen 82
4 6 Schnittstellen von CAD-Systemen 84
461 Bestehende Standards 84
462 Entwicklungen 85
463 Weitere CAD-3D-Schnittstellen 86
4 7 Visualisierung von Simulationsergebnissen und CAD-3D-Systeme 88
471 Visualisierungsmethoden 89
472 Geometriemodell zur Visualisierung 90
5 Ein Datenmodell zur grafikgestützten Modellierung von Mehrkörpersystemen 93
5 1 Objektorientierte Beschreibung von Mehrkörpersystemen 93
511 Grundzüge der objektorientierten Tfechniken 94
512 Grundlegende Objekte und Methoden für Mehrkörpersysteme 95
513 Erweiterte Methoden 100
5 2 Erweiterte Beschreibung von Mehrkörpersystemen 102
521 Erweiterte Beschreibung von Mehrkörpersystemen und 3D-Grafik 102
522 Geometriedatenmodell für Konstruktionselemente Gelenk und Kraft 105
523 Weitere Objekte 108
524 Klassen und Methoden fiir das Geometriedatenmodell 109
5 3 Implementierung des objektorientierten Datenmodells 111
531 Klassen und Methoden am Beispiel von Starrkörpem und
Koordinatensystemen 112
532 Realisierung für Konstruktionselemente Gelenk und Kraft 117
533 Zusammenbau von Starrkörpem über anliegende Gelenke 118
5 4 Modellaustausch mit Formalismen 120
541 Erzeugung eines Eingabedatensatzes aus dem realisierten
Datenmodell 121
542 Einlesen und Bearbeiten von Mehrkörpersystemen und Teilmodellen 122
6 Realisierung der Methoden zur GAD-3D gestützten Modellierung von
Mehrkörpersystemen 123
6 1 Einbindung in ein kommerziell verfügbares CAD-3D-System 123
611 Mehrkörpermodellierungskommandos und CAD-3D-System 125
612 Mehrkörpersystemmodellierung und Methodenbereich 128
613 Mehrkörpersystemmodellierung und Datenbasis 130
6 2 Einbindung in ein MKS-3D-Modellierungssystem 132
621 Kommunikationsbereich und MKS-3D-Modellierungssystem 134
622 Methodenbereich, Verwaltungsbereich und Datenbasis 138
6 3 Bewertung der realisierten Systeme 139
6 4 Visualisierungsmodul 143
641 Schnittstelle zur Dynamikanalyse 144
642 Realisierung eines Visualisierungsmoduls 146
7 Anwendungsbeispiele 150
7 1 Einzylindermotor 150
711 Aufgabenstellung und Modellbeschreibung 151
712 Modellierung des Mehrkörpersystems 152
713 Modellierungs- und Simulationsergebnisse 155
7 2 Roboter 160
721 Aufgabenstellung und Modellbeschreibung 160
722 Modellierung 162
723 Simulation 166
8 Zusammenfassung 175
9 Literaturverzeichnis 178
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