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Kontaktprobleme in der Maschinendynamik
Beschreibung
Numerische Simulation für ein mechanisches System mit Stößen und
Kontakten verlangt eine geeigenete Modellierung.
Die Wechselwirkung zwischen den stoßenden Maschienenteilen
wird oft durch einseitige Bindungen modelliert.
Für das Übergang vom Freiflug
zur Kontaktphase des mechanischen Systems
fuhren verschiede Lösungsansätze zu unterschieden Zeitskalen,
Genauigkeiten und Effizenzen. Während des Kontaktes werden die lokalen
Verformungen und die Kontaktkräfte berechnet. Nach dem Kontakt
stehen die Anfangsbedingungen für die weitere Bewegungung des
Mehrkörpersystems zur Verfügung. Für
die Untersuchung diese Themenkomplexes sind die Methoden der
Mehrkörpersysteme und Randelemente besonders geeignet.
Das Forschungsprojekt ist eine Zusammenarbeit
über Kontaktprobleme in Maschinendynamik
zwischen den Mathematikern
am Mathematischen Institut A und den Ingenieurn
am Institut für Technische und Numerische Mechanik.
Das Hauptziel ist die Entwicklung einer Simluationsmethode
für Mehrkoerpersysteme mit Stößen und Kontakten,
wobei die globale Bewegung des Systems durch die Methode der
Mehrkörpersysteme beschrieben werden und die lokalen Verformungen
der in Kontakt tretenden Körper durch die Methode
der Randelemente berechnet werden.
Die wichtigen Forschungsarbeiten dabei sind numerische Simulation der
mechanische Systeme mit Stößen und Kontakten,
Kollisionserkennung, Randelementmethode für dynamische Kontakt
und experimentelle Verifikation.
Publikationen
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Hu, Bin;
Eberhard, Peter;
Schiehlen, Werner:
Symbolical
Wave Propagation Analysis of a Falling Conical Rod Impacting a Rigid Ground.
Journal of Sound and Vibration, Vol. 240, No. 1, 2001, pp.41-57.
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Eberhard, Peter;
Hu, Bin;
Bestler, Dieter:
Longitudinal Wave Propagation in Multiple Impacted Rods.
ZAMM, Vol. 81 No. 12, pp. 795-801.
-
Hu, Bin;
Eberhard, Peter;
Symbolic Computation of Longitudinal Impact Waves.
Computer Methods in Applied Mechanics
and Engineering, Vol. 190, Nos. 37-38, pp. 4805-4815.
-
Eberhard, Peter;
Hu, Bin;
Schiehlen, Werner:
Experiments on Longitudinal Impact Waves in an Elastic Rod.
Honorary Volume Prof. Kounadis, 2000.
-
Eberhard, Peter:
Kontaktuntersuchungen durch hybride
Mehrkörpersystem/ Finite Elemente Simulationen.
Aachen: Shaker Verlag,
2000.
-
Eberhard, Peter;
Hu, Bin;
Schiehlen, Werner:
Longitudinal
Wave Propagation in Conical Rods Subject to Impacts. In: `Multifield Problems
- State of the Art' by Sändig A.-M., Schiehlen, W. and Wendland, W. (Eds.),
Berlin: Springer,
2000, pp. 246-253.
-
Eberhard, Peter;
Hu, Bin;
Li, Zhou:
Wavelet Analysis of Longitudinal Impact Responses.
Proceedings 7. Int. Congress on Sound and Vibration, 4.-7. July 2000,
Garmisch-Partenkirchen, by Guidati, G., Hunt, H., Heller, H., Heiss, A. (Eds.),
München: Kramer Techn. Publ., 2000, pp. 3511-3518.
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Eberhard, Peter:
Übergänge in der hybriden Mehrkörpersystem/FE Kontaktsimulation.
Proceedings GAMM2000, 3.-7. April 2000,
Göttingen
-
Eberhard, Peter; Jiang, Shuoshan:
Collision Detection Using Interpolation Schemes.
Mathematical and Computer Modelling of
Dynamical Systems, Vol. 6, No. 3, 2000, pp. 309-322.
-
Escalona, J.L.; Mayo, J.M.; Hu, Bin;
Eberhard, Peter:
Dynamics of Axial
Impacts on Rods. Proceedings 10th World Congress on the Theory of Machines
and Mechanisms
IFToMM,
20.-24. 6. 99, Oulu, Finland, Vol. 1 by Leinonen,
T. (Ed.). Oulu: Oulu University Press, 1999, pp. 116-121.
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Hu, Bin;
Eberhard, Peter;
Schiehlen, Werner:
Solving Wave Propagation Problems
Symbolically Using Computer Algebra. In: Dynamics of Vibro-Impact
Systems:
Proceedings EUROMECH 386 by Babitsky, V.I. (Ed.)
Berlin: Springer,
1999, pp. 231-240.
-
Eberhard, P.; Itigin, A.: Tangential Contact Stiffness Matrices for Quadratically
Interpolating Elements in a Hybrid FEM/Multibody Simulation. In: Proc. of the
European Conference on Computational Mechanics ECCM99 (München, 31.
August 3. September 1999). W. Wunderlich (ed.). München: Lehrstuhl für
Statik, TU München 1999. CD-ROM.
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Kübler, Ralf; Schiehlen, Werner: Modular Modelling and Simulation of Multibody Sy-
stems. In: Proc. 1999 ASME Design Eng.Technical Conferences, Las Vegas,
NV, USA, 12 - 15 September 1999). New York: ASME 1999, DETC 99 VIB-
8227, pp. 1-9. CD-ROM.
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Eberhard, Peter :
Collision Detection and Contact Approaches for a Hybrid Multibody
System / Finite Element Simulation. In:
`IUTAM Symposium on Unilateral Multibody Contacts' by Pfeiffer, F.
and Glocker, C. (Eds.). Series: Solid Mechanics and its
Applications, Vol. 72. Dordrecht: Kluwer Acad. Publishers, 1999, pp. 193-203.
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Eberhard, Peter; Jiang, Shuoshan: Collision Detection for Contact Problems in Mechanics
with a Boundary Search Algorithm. Mathematical Modelling of Systems.
Mathematical Modelling of Systems, 3,4, 1997, pp. 265-281.
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