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Einführung in die Mehrkörpersimulation

  • Kartonierter Einband
  • 594 Seiten
Mehrkörperdynamik ist komplex - mit diesem im Blick auf Didaktik und thematische Breite einmaligen Buch lernt man die Modellierung... Weiterlesen
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Beschreibung

Mehrkörperdynamik ist komplex - mit diesem im Blick auf Didaktik und thematische Breite einmaligen Buch lernt man die Modellierung, Simulation und Auslegung von Mehrkörpersystemen zu beherrschen. Das Buch besteht aus neun Kapiteln, die die Grundlagen und Berechnungsverfahren der Kinematik und Dynamik von Mehrkörpersystemen behandeln: Überblick über die im Buch verwendeten Definitionen und Notationen Abriss der Matrix- und Vektoralgebra sowie der verbreitetsten Methoden zur Lösung algebraischer Gleichungssysteme Kinematik eingeschränkt beweglicher Mehrkörpersysteme verschiedene Formen der dynamischen Grundgleichungen auf Basis der Newtonschen Mechanik Lagrange-Gleichung und kanonische Form der Bewegungsgleichungen auf Grundlage des Konzepts der virtuellen Arbeit computergestützte Berechnungsverfahren der Mehrkörperdynamik räumliche Kinematik und Dynamik von Mehrkörpersystemen spezielle Themen der Mehrkörperdynamik: Kreiselbewegung, Rodriguez-Formel, Euler- und Rodriguez-Parameter, Quaternionen und Festkörperkontakt sowie Stabilitätsbetrachtungen mit der Eigenwertanalyse Beschreibung von Mehrkörpersystem-Simulationscodes anhand des verbreiteten SAMS/2000-Codes

Autorentext
Ahmed A. Shabana ist Professor an der Universität Illinois in Chicago, USA. Er ist international bekannt durch seine Arbeiten auf dem Gebiet der Dynamik von Mehrkörpersystemen. Für seine hervorragende universitäre Lehre ist er mehrfach ausgezeichnet worden, unter anderem mit dem Lehrpreis der Universität Illinois.

Inhalt

VORWORT EINFÜHRUNG Computergestützte Dynamik Bewegung und Nebenbedingungen Freiheitsgrade Kinematische Analyse Kraftanalyse Bewegungsgleichungen und ihre verschiedenen Formen Vorwärtsdynamik und inverse Dynamik Dynamik in Ebene und Raum Computer- und numerische Methoden Aufbau, Zielsetzung und Notationen des Buches LINEARE ALGEBRA Matrizen Matrixoperationen Vektoren Dreidimensionale Vektoren Lösung algebraischer Gleichungen Dreieckszerlegung QR-Zerlegung Singulärwertzerlegung KINEMATIK Kinematik starrer Körper Geschwindigkeitsgleichungen Beschleunigungsgleichungen Kinematik eines bewegten Massenpunkts auf einem starren Körper Kinematik unter Nebenbedingungen Klassische kinematische Ansätze Computergestützte kinematische Ansätze Formulierung der Antriebsnebenbedingungen Formulierung der Gelenknebenbedingungen Computerimplementierung Kinematische Modellierung und Analyse DYNAMISCHE GRUNDGLEICHUNGEN D'Alembertsches Prinzip Newton-Euler-Gleichungen Dynamik unter Nebenbedingungen Erweiterte Formulierung Lagrange-Multiplikatoren Eliminierung abhängiger Beschleunigungen Einbettungstechniken Verbundene Formulierung Offenkettige Systeme Geschlossenkettige Systeme VIRTUELLE ARBEIT UND LAGRANGE-DYNAMIK Virtuelle Verrückungen Kinematische Nebenbedingungen Virtuelle Arbeit Beispiele von Kraftelementen Arbeitsfreie Nebenbedingungen Prinzip der virtuellen Arbeit in der Statik Prinzip der virtuellen Arbeit in der Dynamik Lagrange-Gleichung Gibbs-Appel-Gleichung Hamiltonsche Formulierung Beziehung zwischen virtueller Arbeit und Gauss-Eliminiation DYNAMIK UNTER NEBENBEDINGUNGEN Verallgemeinerte Trägheit Massenmatrix und Zentrifugalkräfte Bewegungsgleichungen Systeme starrer Körper Eliminierung der Kraftnebenbedingungen Lagrange-Multiplikatoren Bewegungsgleichungen unter Nebenbedingungen Gelenkkräfte Eliminierung der Lagrange-Multiplikatoren Zustandsraumdarstellung Numerische Integration Algorithmus und Implementierung mit dünn besetzten Matrizen Differential- und algebraische Gleichungen Inverse Dynamik Statische Analyse RAUMDYNAMIK Verallgemeinerte Verrückungen Endliche Rotationen Euler-Winkel Geschwindigkeit und Beschleunigung Verallgemeinerte Koordinaten Verallgemeinerte Trägheitskräfte Verallgemeinerte eingeprägte Kräfte Dynamische Bewegungsgleichungen Dynamik unter Nebenbedingungen Formulierung der Gelenknebenbedingungen Newton-Euler-Gleichungen D'Alembertsches Prinzip Impuls und Drehimpuls Rekursive Methoden SPEZIALTHEMEN DER DYNAMIK Kreisel und Euler-Winkel Rodriguez-Formel Euler-Parameter Quaternionen Starrkörperkontakt Stabilität und Eigenwertanalyse MEHRKÖRPERSYSTEM-SIMULATIONSCODES Einführung in SAMS/2000 Codestruktur Systemidentifikation und Datenstruktur Installation des Codes und theoretischer Hintergrund SAMS/2000-Setup Benutzung des Codes Körperdaten Nebenbedingungsdaten Durchführung der Simulationen Batch-Jobs Graphische Steuerung Animationsfähigkeiten Raumanalyse Besondere Module und Features des Codes

Produktinformationen

Titel: Einführung in die Mehrkörpersimulation
Autor:
EAN: 9783527336647
ISBN: 978-3-527-33664-7
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Wiley-VCH
Genre: Maschinenbau
Anzahl Seiten: 594
Jahr: 2016
Auflage: 1. Auflage
Land: DE
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