Holdings: Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme

Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme: Methoden der Mechanik zum rechnergestützten Entwurf und zur Analyse mechatronischer Systeme ; mit 25 Tabellen

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Bibliographic Details
Main Authors:	Schwertassek, Richard 1940- (Author), Wallrapp, Oskar (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Braunschweig [u.a.] Vieweg 1999
Series:	Grundlagen und Fortschritte der Ingenieurwissenschaften
Subjects:	Mechatronik Dynamik CAD Mehrkörpersystem Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Item Description:	Literaturverz. S. 461 - 472. - Hier auch später erschienene unveränderte Nachdrucke
Physical Description:	XV, 476 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3528066296

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adam_text	RICHARD SCHWERTASSEK OSKAR WALLRAPP DYNAMIK FLEXIBLER MEHRKOERPERSYSTEME METHODEN DER MECHANIK ZUM RECHNERGESTUETZTEN ENTWURF UND ZUR ANALYSE M MECHATRONISCHER SYSTEME T 98 BILDERN UND 25 TABELLEN IX INHALTSVERZEICHNIS VORWORT ................................................................................................................................. VI BILDERVERZEICHNIS ................................................................................................................ XV TABELLENVERZEICHNIS ........................................................................................................... XVI VERZEICHNIS DER BEISPIELE ................................................................................................. .XVI 1 EINLEITUNG .............. ............................................... ........................................... 1 1.1 COMPUTERMEC .............................. ...................................... 1.2 NEUERE ENTWICKLUNGEN IN DER MEHRKOE IK .................................... 1.3 ZIELSETZUNG ............................................................................................................ 10 2 ELASTIZITAETSTHEORIE ............................ .......................................................................... 17 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 BESCHREIBUNG DER BEWEGUNG ................................... ...................................... 17 VERZERRUNGSZUSTAND .......... ................................................ .................... 21 2.2.1 ALLGEMEINE KOORDINATEN ............................................... 2.2.2 DEFORMATIONSGRADIENT .......... ................................ 2.2.3 BEWEGUNG VON LINIEN-, FLAEC VOLUMENELEMENTEN ............. LINIENELEMENTE ...................................... FLAECHENELEMENTE ..................................... ........................... 29 ....................................... 33 ............................................... ........................... 40 2.3.2 CAUCHYSCHER SPANNUNGSTENSOR ......................................... ......................................... BEWEGUNGSGLEICHUNGEN .......... 2.5.2 CAUCHYSCHE BEWEGUNGSGLEICHUNGEN ........................................... 2.5.1 GRUNDBEGRIFFE ...................... .................................... ZUSAMMENFASSUNG ...................................................... 2.6.1 NICHTLINEAR ZITAETSTHEORIE ....................................... VERSCHIEBUNGSKOORDINATEN. ......................................... X INHALTSVERZEICHNIS VERZERRUNGEN UND VERZERRUNGS-VERSCHIEBUNGS-BEZIEHUNGEN . 75 SPANNUNGEN UND SPANNUNGS-VERZERRUNGS-BEZIEHUNGEN ........................... 76 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN ............................................................................. 77 RAND- UND ANFANGSBEDINGUNGEN ............................................................... 77 GEOMETRISCHE LINEARISIERUNG ..................................................................... 79 2.6.2 LINEARISIERTE ELASTIZITAETSTHEORIE ................................................................. 78 PHYSIKALISCHE LINEARISIERUNG ..................................................................... 78 3 PRINZIPE DER MECHANIK .................................................................................................. 81 3.1 GRUNDBEGRIFFE ......................................................................................................... 81 ZWANGSBEDINGUNGEN BEI MODELLEN DER TECHNISCHEN DYNAMIK .................. 81 BINDUNGEN UND ZWANGSGLEICHUNGEN .......................................................... 82 3.1.1 DER STARRE KOERPER ................... 84 IMPLIZITE UND EXPLIZITE ZWANGSGLEICHUNGEN .............................................. 88 ZWANGSGLEICHUNGEN FUER DIE GESCHWINDIGKEITEN ........................................ 89 3.1.3 VIRTUELLE VERSCHIEBUNGEN UND VIRTUELLE GESCHWINDIGKEITEN ..................... 91 3.1.4 VARIATION EINES FUNKTIONALS ................................... .................... 94 DIE PRINZIPE VON D ALEMBERT, JOURDAIN UND HAMILTON ............................. 3.2.1 AUSSAGEN DER PRINZIPE ................................................................. 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2 VIRTUELLE ARBEIT DER DURCH SPANNUNGEN REPRAESENTIERTEN KRAEFTE ................. 99 DAS D ALEMBERTSCHE PRINZIP ..................................................................... 100 DAS JOURDAINSCHE PRINZIP ......................................................................... 105 3.2.5 DAS HAMILTONSCHE PRINZIP ..... ... 106 4 MODELLIERUNG VON BALKEN ....... .......................................................... 111 MODELLVORSTELLUNG UND BESCHREIBUNG DER BEWEGUNG ......................................... 111 BALKENMODELLE UND VERSCHIEBUNGSGROESSEN .............................................. 111 MODELLVORSTELLUNG .................................................. VERSCHIEBUNGSGROESSEN BEI BERNOULLI-BALKEN ........................ VERFORMUNGSGROESSEN BEI BERNOULLI-BALKEN .............................................. 122 ENERGIEAUSDRUECKE IN VERSCHIEBUNGS- UND VERFORMUNGSGROESSEN .............. 126 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN BEI KLEINEN BELASTUNGEN ............................................... 130 4.1 4.1.1 KINEMATIK SCHUBWEICHER BALKEN ...................... 4.1.2 DIFFERENTIALGEOMETRIE VON RAUMKURVEN ........... 4.1.3 4.1.4 4.2.1 4.2 IN DEN LINEARISIERTEN GLEICHUNGEN BENOETIGTE NAHERUNGEN EXPLIZITE ZWANGSGLEICHUNGEN ........................................... VERZERRUNGEN UND ELASTISCHES POTENTIAL ................................................... 134 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN UND RANDBEDINGUNGEN ...................................... 137 MODELLANNAHMEN ..................................................................................... 137 VARIATION DER KINETISCHEN ENERGIE ............................................................ 138 VARIATION DER POTENTIELLEN ENERGIE ........................................................... 139 TRANSFORMATIONSGLEICHUNGEN ........................................... 4.2.2 INHALTSVERZEICHNIS XI VIRTUELLE ARBEIT DER AEUSSEREN KRAEFTE ................................................. HAMILTONSCHES PRINZIP ................. .......................................... 141 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN UND RANDBEDINGUNGEN ...................................... 142 ZUSAMMENFASSUNG ....................................... ............................ 145 4.3 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN BEI GROSSEN BELASTUNGEN ....... ...................... 145 4.3.1 MODELLANNAHMEN . . ................................................ 4.3.2 LINEARISIERTE BEWE LEICHUNGEN IN VERSCHIEBUNGSG VARIATION DER KINETISCHEN ENERGIE VARIATION DER POTENTIELLEN ENERGI BEWEGUNGSGLEICHUNGEN UND RANDBEDIN .......................... 149 LINEARISIERUNG ..... ............................................ .................. 150 ................................ 148 4.3.3 LINEARISIERTE BE 4.3.4 ERMITTLUNG GEO 4.3.5 GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN AM VERFORMTEN BALKENELEMENT ..... 5 FINITE ELEMENTE MODELLE .................... ................................. DIE VERFAHREN VON RITZ UND GALERKIN .............................. 5.1.1 EIGENFUNKTIONEN ......... ................................ 5.1 5.1.2 DIE VERFAHREN VON RIT GRUNDGEDANKE DES RITZSCHEN VERFAHRENS ............................... SPEZIELLE FORMEN DES VERFAHRENS ............ DEUTUNGEN DER NAEHERUNGSLOESUNG NACH RI DAS GALERKINSCHE VERFAHREN ..................... .................................. 174 MODIFIKATION DER VERFAHREN FUER KONTINUIERLICHE SYSTEME ........................ 175 EIN PAAR ERGEBNISSE AUS DER VARIATIONSRECHNUNG ........ DAS RITZSCHE VERFAHREN FUER KONTINUIERLICHE SYSTEME ............... 5.1.3 5.2.1 DIE FINITE-ELEMENTE-METHODE ................................ ................. 186 5.2.2 BEWEGUNG EINES ELEMENTS ................................. BEWEGUNG DER PUNKTE EINE ................................. INTERPOLATIONSMATRIX ............................. ..................................... 190 5.3.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN ........................................... ....................... 203 5.3.2 LOESUNG STATISCHER UND DYNAMISCHER PROBLEME ................ LINEARE ANALYSE ....................... NICHTLINEARE ANALYSE ............................. GEOMETRISCHE STEIFIGKEITEN .................................... ..................... .226 5.4 FINITE-ELEMENTE-STRUKTUREN MIT BEWEGTEM BEZUGSSYSTEM ..................... 228 .................................... ........................................ XI1 INHALTSVERZEICHNIS ZENTRIFUGALBESCHLEUNIGUNG ..................................................................... .23 5 ZUSAMMENFASSUNG. ............................................................ 238 5.4.3 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN ............. ...................... 238 6 MEHRKOERPERSYSTEME ..................................................................................................... 243 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.1 MODELLVORSTELLUNG ..................................... 6.2 KINEMATIK ............................................. ............................. 6.2.1 ABSOLUTBEWEGUNG DER KOERPER ...... ...................................... 249 BEWEGUNGEN DER BEZUGSSYSTEME BEWEGUNGEN DER PUNKTE DER KOE STARRE KOERPER ............................ FLEXIBLE KOERPER ........................ ...................... 252 VERFORMUNGSANSATZ ................................................................................. .255 WAHL DES KOERPER-KOORDINATENSYSTEMS .............................. LAGE- UND GESCHWINDIGKEITSVARIABLE.. ............................... BEWEGUNG DER KNOTEN ... RELATIVBEWEGUNG VON KNOTEN BENACHBARTER KOERPER ............................... .267 ........................... 25 1 BALKEN UND FINITE-ELEMENTE-ST ............................................................ 261 6.2.2 RELATIVBEWEGUNG DER KN ............................................................ 267 ABSOLUT- UND RELATIVBEWEGUNG ................................... BINDUNG DER RELATIVBEWEGUNG DURCH GELENKE ................... IMPLIZITE BINDUNGSGLEICHUNGEN ......................................... ABSOLUT- UND RELATIVBEWEGUNG ......... KINETIK EINES REPRAESENTATIVEN KOERPERS ........... 6.2.3 EXPLIZITE BINDUNGSGLEICHUNGEN .............................................................. .274 KRAEFTE AM KOERPER I UND KINETISCHE GRUNDGLEICHUNGEN ............................ 291 ............................................... 277 6.3 GENERALISIERTE MASSEN ............................................................................ ..294 GENERALISIERTE KRAEFTE,. ......................................................... ........ 296 VOLUMENKRAEFTE ......................................................................................... 296 INNERE KRAEFTE ................................ .......................................... 300 OBERFLAECHENKRAEFTE ......................................... ......................... 303 KRAFTSYSTEME IN KRAFTELEMENTEN ...................... 304 LINEARISIERUNG UND GEOMETRISCHE STEIFIGKEITEN ................. LINEARISIERUNG .................... ........................................... GEOMETRISCHE STEIFIGKEITEN .......... BERUECKSICHTIGUNG GEOMETRISCHER STEIFIGKEITEN IN MEHRKOERPER- SYSTEMEN ............................................................... WAHL DES KOERPERBEZUGSSYSTEMS .................... IMPULS UND DREHIMPULS ..................................................... ...................... 317 HAUPTACHSENSYSTEM. .. ............................................................. 324 TISSERAND-SYSTEM ....................... ........................................... 325 BUCKENS-SYSTEM ............................. ........................................... 326 DURCH STARRKOERPERFORMEN FESTGELEGTE KOORDINATENSYSTEME.. .................. .327 DATEN VON MEHRKOERPERSYSTEMEN ......................................................................... 334 DATEN DER KOERPER ..................................................................................... 334 6.4 6.4.1 BEWEGUNG DER KNOTENKOORDINATENSYSTEME ............................................. 335 GENERALISIERTE MASSEN .............................................................................. 336 INHALTSVERZEICHNIS XI11 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 GENERALISIERTE TRAEGHEITSKRAEFTE.. .................................................. GEOMETRISCHE STEIFIGKEITEN.. .... .............................................. 342 EIN OBJEKTORIENTIERTER DATENSATZ ZUR BESCHREIBUNG DER KOERPER ............... 343 STANDARDDATEN VON BALKENMODELLEN .... ................................. 347 STANDARDDATEN VON FINITE-ELEMENTE-MODELLEN ....................... 349 STANDARDDATEN VON BALKENMODELLEN .............. ......................... 351 STANDARDDATEN VON FE-MODELLEN KNOTENKO ................ 360 BEWEGUNG DER KNOTENKOORDINATENSYSTEME ................................. 362 GENERALISIERTE MASSEN U .......................... 369 .................. 371 INNERE KRAEFTE .................. ........................................... GEOMETRISCHE STEIFIGKEITEN.. .......................... .......................... 370 SPANNUNGEN AN DEN KNOTEN ................................... ZUSAMMENFASSUNG ........ STANDARDDATEN VON FE RESTLICHE DATEN EINES GELENKE ........................................ UMGEBUNG.. ........................... ..................................... KRAFTELEMENTE.. ............................................... ................................. 381 TOPOLOGIE ................... ................................... 6.5 FORMALISMEN .................................... ..................................... 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.5.5 DESKRIPTORFORM DER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN ........................ ZUSTANDSFORM DER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN ............................... EXPLIZITE BINDUNGSGLEICHUNGEN ................ GENERALISIERTE KRAEFTE.. ...................................... ............................ 395 ZUSTANDSGLEICHUNGEN UND ZWANGSKRAEFTE ................ ....................... 596 REIBUNG UND GEOMETRISCHE STEIFIGKEITEN ...................... MODELL UND NOTATION. .......................................... ..................... 410 KINEMATISCHE GLEICHUNGEN .......................................... KINETISCHE GLEICHUNGEN ...................................... EINFLUSS DER BINDUNGEN ...... ........................................... VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ DES RECHENVERFAHRENS.. ............................... .422 MODIFIKATIONEN FUER BELIEBIGE SYSTEME .............. HINWEISE ZUR WAHL DER ANSATZFUNKTIONEN ............... DEUTUNG DER GLEICHUNGEN IM LINEAREN VEKTORRAUM BEWEGUNGSGLEICHUNGEN IN RELATIVKOORDI O(N)-FORMALISMEN .................................. REKURSIV LOESBARE BLOECKE VON SYSTEMGLEICHUNGEN ................................... 41 7 .......................... 425 .................... 428 7 ANHANG: SYMBOLE UND BEZEICHNUNGEN ........ ....................................... 453 7.1 GRUNDLAGEN ............................................ ............................................... 453 7.2 ZUSAMMENFASSUNG VON BEZEICHNUNGSRE ......................................... 458 LITERATURVERZEICHNIS ...................... ..................................................... 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