Symbolisch-numerische Modellierung elastischer Mehrkörpersysteme mit Anwendung auf rechnerische Lebensdauervorhersagen:
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| Format: | Book |
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1994
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 20]
139 |
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| adam_text | Titel: Symbolisch-numerische Modellierung elastischer Mehrkörpersysteme mit Anwendung auf rechnerische Leb
Autor: Melzer, Frank
Jahr: 1994
Inhaltsverzeichnis Formelzeichen vm 1 Einleitung l 1.1 Literaturübersicht 2 Mehrkörpersysteme 2 Elastische Mehrkörpersysteme 3 Mehrkörpersysteme und Computeralgebra 4 Spannungsberechnung 5 Rechnerische Lebensdauervorhersage 6 1.2 Ziel und Aufbau der Arbeit 7 1.3 Nomenklatur 9 2 Modellbildung mechanischer Systeme n 2.1 Ersatzsysteme der Mechanik 12 2.2 Mehrkörpersysteme 13 2.3 Elastische Mehrkörpersysteme 14 3 Kinematik elastischer Mehrkörpersysteme 17 3.1 Kinematik eines elastischen Körpers 17 3.2 Finite-Elemente-Ansatz 20 3.3 Bemoulli-Balkenelement 23 3.4 Relativkinematik elastischer Mehrkörpersysteme 28 Elastischer Körper in einem Mehrkörpersystem 29 Formeln der Relativkinematik 30 V
4 Dynamik elastischer Mehrkörpe rsysteme ____33 4.1 Prinzip von D’Alembert 34 Virtuelle Arbeit der Massenträgheitskräfte 35 Virtuelle Arbeit der Verformungen 37 Virtuelle Arbeit der Volumenkräfte und der eingeprägten Kräfte 38 4.2 Ortsintegralmatrizen 39 4.3 Steifigkeitsterme 42 4.4 Datenmodell für elastische Körper 46 4.5 Bewegungsgleichungen elastischer Mehrkörpersysteme 49 Spannungsberechnung 52 4.6 Behandlung nichtholonomer Systeme und kinematischer Schleifen 53 5 Ein Programmsystem für elastische Mehrkörpersysteme 56 5.1 Einsatz der Computeralgebra 56 5.2 Ablauf einer Dynamikanalyse 58 5.3 Programmodulé 61 Programmpaket NEWEUL 61 Preprozessor FEBEAM 63 MA PL£-Prozedur emks 63 Simulationsumgebung NEWSIM 63 6 Rechnerische Lebensdauervorhersage 64 6.1 Vorgehensweise bei der rechnerischen Lebensdauervorhersage 65 6.2 Konzepte zur rechnerischen Lebensdauervorhersage 67 6.3 Zähl- und Klassierverfahren 68 Rainflow-Zählverfahren 69 6.4 Bauteilwöhlerlinie 71 Rechnerische Abschätzung der Wöhlerlinie 72 6.5 Schadensakkumulationshypothese 73 Palmgren-Miner Regel 74 Modifikationen der Miner-Regel 75 Verfahren von Zenner und Liu 77 6.6 Realisierung und Anwendungsbereich einer Lebensdauerabschätzung 78 Bewertung der Verfahren zur Lebensdauerabschätzung 79 Anwendungsbereich einer Lebensdauervorhersage mit der Simulation des Belastungskollektives 82 VI
7 Anwendungen 84 7.1 Rotierender Balken 85 Vergleich der relativen Durchbiegung 86 Vergleich der Spannungen 88 7.2 Zweiachsiger Roboter 89 7.3 Lebensdauerabschätzung eines zweiachsigen Roboters 91 Periodische Bewegung 94 Nichtperiodische Bewegung 96 Auslegung des Roboters mit Hilfe der Lebensdauervorhersage 97 7.4 Hermes Robot Arm (HERA) 98 NLR-Benchmark-Test 101 8 Zusammenfassung 103 Anhang 106 A Ortsintegralmatrizen 106 B Zeitinvariante Volumenintegrale eines Bemoulli-Balkenelementes 109 C Geometrische Steifigkeitsmatrix eines Bemoulli-Balkenelementes 113 D Bestimmungsgleichungen für die Klasse modal 116 Literatur 120 VII
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