Themenmodul Dynamik der Mehrkörpersysteme

Credits Workload Kontaktzeit Selbststudium Dauer
6 CP180 h 4 SWS (42 h)138 h

Teilnahmevoraussetzungen

Empfohlene Voraussetzungen (z.B. andere Module, Fremdsprachenkenntnisse, …):

  • Mechanik I,II
  • Differential- und Integralrechnung I, II
  • Lineare Algebra I, II
  • Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik

Lehrveranstaltungen

Veranstaltung/ Lehrform CP SWS Häufigkeit
Vorlesung Dynamik der Mehrkörpersysteme 6 CP 2 SWS SoSe, jährlich
Übung Dynamik der Mehrkörpersysteme   2 SWS SoSe, jährlich

Prüfungsleistung

2-stündige Klausur

Note

Die Modulnote ist die Note der Klausur.

Lernergebnisse / Kompetenzen

Fachbezogen:

  • Die Studierenden haben ein tiefes Verständnis über die Grundlagen der Mehrkörperdynamik
  • Die Studierenden sind in der Lage Schwingungssysteme zu erfassen, zu beschreiben und einer Analyse zuzuführen.
  • Die Studierenden haben die Fähigkeit mechanische Schwingungssysteme mathematisch zu modellieren unter Berücksichtigung physikalischer Effekte wie Elastizitäten, Dämpfung, Reibung etc.
  • Die Studierenden kennen die wichtigsten Matrizen basierten Verfahren zur Berechnung des Eigenverhaltens und des Verhaltens unter Zwangserregung für lineare Schwingungssysteme.
  • Zur Berechnung nichtlinearer Systeme sind die Studierenden in der Lage geeignete Programmsysteme auszuwählen und anzuwenden.
  • Die Studierenden können die Ergebnisse von Simulationsrechnungen sinnvoll interpretieren insbesondere unter Berücksichtigung eventueller Vereibfachungen in der vorgenommenen Modellierung.
  • Für die zu analysierenden Schwingungssysteme leiten die Studierenden aus ihren gewonnenen Kenntnissen die erforderlichen Methoden und Verfahren zur Synthese und Analyse her. Sie sind damit in der Lage mit ihrem erworbenen theoretischen Hintergrund, umfassende Fragestellungen und Probleme zur Auswahl und Auslegung von Schwingungssystemen aus der Industrie zu beantworten und zu lösen.

Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement, etc.):

  • keine

Inhalte

  • Einführung
  • Grundlegende Zusammenhänge
  • Anwendungsgebiete
  • Modellbildung
  • Modellansätze für physikalische Modelle
  • Mehrkörpersysteme
  • Ermittlung der Modellparameter
  • Allgemeine mathematische Beschreibungs-formen
  • Kinematik der Mehrkörpersysteme
  • Position und Orientierung von Körpern
  • Translatorische Kinematik
  • Rotatorische Kinematik
  • Bewegungsgleichungen: Lagrangesche Gleichungen 2. Art
  • Bewegungsgleichungen: Newton-Eulersche Gleichungen
  • Bewegungsgleichungen: Linearisierung, Eigenwertsatz
  • Bewegungsgleichungen
  • Ungedämpfte nicht-gyroskopische Systeme
  • Gedämpfte gyroskopische Systeme
  • Eigenwertstabilitätskrieterien
  • Lineare Systeme mit harmonischer Erregung
  • Reelle Frequenzgangmatrix
  • Komplexe Frequenzgangmatrix
  • Zustandsgleichungen
  • Systemmatrix
  • Eigenwertansatz
  • Zustandsgleichungen
  • Fundamentalmatrix
  • Modalmatrixansatz
  • Satz von Cayley-Hamilton
  • Zustandsgleichungen
  • Analytische Lösung
  • Numerische Lösung
  • Sprungerregung
  • Harmonische Erregung
  • Periodische Erregung
  • Einführung in MKS-Simulationsprogramme
  • ADAMS
  • SIMPACK
  • SimMechanics
  • Hands-On-Labor für MKS-Simulationsprogramme
  • ADAMS
  • SIMPACK
  • SimMechanics
  • Anwendungsbeispiel
  • Modellierung
  • Parameterfestlegung
  • Anwendungsbeispiel
  • Berechnung
  • Auswertung

Alternative Wahlmodule zu diesem Modul

Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodule Berufsfelder". Die Studierenden müssen die noch fehlenden Themenmodule eines ihrer im Bachelorstudiengang gewählten Berufsfelder belegen: Produktionstechnik; Konstruktionstechnik; Energietechnik; Verfahrenstechnik; Kunststofftechnik; Textiltechnik; Fahrzeugtechnik; Luftfahrttechnik; Fächerkatalog Medizintechnik

Anschließend müssen weiterführenden Themenmodule dieser gewählten Vertiefungsrichtung belegt werden. Da dies aufgrund der von den Studierenden im Bachelorstudiengang gewählten Berufsfelder individuell ist, kann es an dieser Stelle keinen ausführlichen Studienverlaufsplan geben.

Jeder Studierende muss zu Beginn seines Masterstudiums seinen individuellen Studienverlaufsplan mit Hilfe des Modulhandbuchs selber zusammenstellen und vom Fachstudienberater genehmigen lassen.

    Berufsfeld Energietechnik

    Berufsfeld Fahrzeugtechnik

    Berufsfeld Konstruktionstechnik

    Berufsfeld Kunststofftechnik

    Berufsfeld Luftfahrttechnik

    Berufsfeld Medizintechnik

    Berufsfeld Produktionstechnik

    Berufsfeld Textiltechnik

    Berufsfeld Verfahrenstechnik

    Modulzuordnung

    Master of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld Konstruktionstechnik

    Disclaimer

    Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.


     
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