KFT81160 – Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme

Modul
Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme
Kinematics and kinetics of multibody systems
Modulnummer
KFT81160
Version: 1
Fakultät
Kraftfahrzeugtechnik
Niveau
Master/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Herr Prof. Christian Telke
Christian.Telke(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Herr Prof. Christian Telke
Christian.Telke(at)fh-zwickau.de

Lehrsprache(n)

Deutsch - 80.00%
in "Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme"

Englisch - 20.00%
in "Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme"

ECTS-Credits

5.00 Credits

Workload

150 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

90.00 Stunden
90.00 Stunden Selbststudium - Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100% | nicht benotet
in "Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
  • Allgemeine Einführung, Gundaufgaben der MKS und Beispiele
  • Grundlegender Ablauf einer numerischen Simulation
  • Grundlagen der linearen Algebra
  • Grundlagen der Kinematik
  • Denavit-Hartenberg-Transformation
  • Allgemeine Koordinatentransformationen
  • Kinematik und Kinetik des starren Körpers
  • Impuls und Drehimpuls, Trägheitstensor
  • Bindungen und Gelenke zwischen Körpern
  • Zwangskräfte und Orthogonalität
  • Bewegungsgleichungen von MKS mit Bindungen
  • Übersicht technischer Gelenktypen
  • Erstellung von Topologieplänen
  • Formulierung von MKS mittels generalisierter Koordinaten (Projektion in den Unterraum der gen. Koordinaten)
  • Begriff des Freiheitsgrades
  • Praktische Aspekte der Berechnung
  • Deskriptorbeschreibung
Qualifikationsziele

Ziel dieses Moduls ist es, den Studierenden in die Lage zu veretzen neben den mathematischen Grundlagen, die notwendige Modellbildung als auch das Aufstellen der Bewegungsgleichung für MKS auf Basisniveau zu verstehen.

Im Zuge der der Simulation von Gesamtfahrzeugsystemen im derzeitigen und zukünftigen mechatronischen Entwicklungsumfeld im Bereich der Fahrzeugtechnik, ist das Verständnis der Theorie der MKS unerlässlich. 

Neben der einheitlichen Beschreibung von MKS, wird ferner die Fähigkeit vermittelt, elementare Eigenschaften der zu untersuchenden Systeme abzuleiten und Aspekte der numerischen Berechenbarkeit zu beleuchten. Dies ist insbesondere für Freigabe- und Bewertungsprozesse von zentraler Bedeutung.

Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen
  • Gute bis sehr gute Kenttnisse der Ingenieursmathematik (FH-Niveau) und der Physik
  • Ausgeprägte Kenntnisse der linearen Algebra
  • Grundlegende Kenntnisse der numerischen Mathematik
  • Ausgeprägte Kenntnisse der Grundlagen der Technischen Mechanik
  • Grundlagen der Fahrzeugtechnik
  • Grundkenntnisse der Programmierung
Fortsetzungsmöglichkeiten
keine Angabe
Literatur
  • Woernle, Christoph: Mehrkörpersysteme, Eine Einführung in die Kinematik und Dynamik von Systemen starrer Körper, Springer, 2011
  • R. Roberson und R. Schwertassek, Dynamics of multibody systems, Berlin; Heidelberg; New YOrk; London; Paris ; Tokyo: Springer 1988
Hinweise
Keine Angabe