Bild vom Institut
home uni uni suche suche sitemap sitemap kontakt kontakt
unilogo Universität Stuttgart
Institut für Technische und Numerische Mechanik

Kontaktprobleme der Mehrkörperdynamik

englishicon
 

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

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 ECCM’99 (München, 31. August – 3. September 1999). W. Wunderlich (ed.). München: Lehrstuhl für Statik, TU München 1999. CD-ROM.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Weitere Seiten zu diesem Thema

Ansprechpartner