Einleitung und Motivation

In vielen technischen Entwicklungsprozessen werden neben realen Prototypen Simulationsmodelle zur computergestützten Analyse und Optimierung eingesetzt. Für die Untersuchung von dynamischen Systemen, bei denen die einzelnen Komponenten große Starrkörperbewegungen erfahren, ist die Methode der Mehrkörpersysteme ein effizienter und weit verbreiteter Modellierungsansatz. Die Anwendungsgebiete für die Methode der Mehrkörperdynamik sind dabei sehr vielseitig und reichen von der Fahrzeugdynamik, über die Robotik bis hin zur Biomechanik.

Mit den immer größer werdenden Ansprüchen an die realen Systeme steigen auch die Ansprüche an die Simulationsmodelle. Wurden früher die Deformationen der Körper in der Modellbildung häufig vernachlässigt, stehen heute effiziente Ansätze zur Beschreibung von flexiblen Körpern zur Verfügung. Die Modellierung der Deformationen ermöglicht nicht nur eine genauere Beschreibung der Kinematik, sondern auch die verbesserte Kontaktsimulation zwischen Körpern oder die computergestützte Strukturoptimierung. Flexible Mehrkörpersysteme sind zudem gute Beispiele für den modellbasierten Reglerentwurf unteraktuierter Systeme. Sie bilden somit die Grundlage für zahlreiche Forschungsarbeiten am Institut für Mechanik und Meerestechnik und ihre effiziente Modellierung und Analyse ist eine zentrale Aufgabe.

Kontakt

• Dr.-Ing. Alexander Held
• Prof. Dr.-Ing. Robert Seifried

Literatur

1. Schwertassek, R., Wallrapp, O. (2017). Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme: Methoden der Mechanik zum rechnergestützten Entwurf und zur Analyse mechatronischer Systeme. Springer-Verlag.

2. Shabana, A. A. (2013). Dynamics of multibody systems. Cambridge university press.

3. Bauchau, O. A. (2010). Flexible multibody dynamics (Vol. 176). Springer Science & Business Media.