151-0516-00L  Nicht-glatte Dynamik

SemesterFrühjahrssemester 2021
DozierendeC. Glocker
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheDeutsch
KommentarDiese Lerneinheit wird zum letzten Mal im FS21 angeboten.



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
151-0516-00 GNicht-glatte Dynamik5 Std.
Di09:15-10:00ML F 34 »
12:15-14:00HG F 7 »
Mi12:15-14:00HG F 7 »
C. Glocker

Katalogdaten

KurzbeschreibungUngleichungsprobleme in der Dynamik, speziell Reib- und Stoßprobleme mit Geschwindigkeits- und Beschleunigungssprüngen. Modellierung von einseitigen Kontakten, Reibung, Freiläufen, vorgespannten Federn. Formulierung über mengenwertige Funktionen als lineare Komplementaritätsprobleme. Numerische Zeitintegration des kombinierten Reib-Stoss-Kontaktproblems.
LernzielDie Vorlesung vermittelt den Studierenden einen Einstieg in die moderne Behandlung von Ungleichungsproblemen in der Dynamik. Der Vorlesungsstoff ist speziell auf reibungsbehaftete Kontakte in der Mechanik zugeschnitten, läßt sich aber strukturell auf eine große Klasse von Ungleichungsproblemen in den technischen Wissenschaften übertragen. Ziel der Veranstaltung ist es, die Studierenden mit einer konsistenten Erweiterung der klassischen Mechanik auf Systeme mit Unstetigkeiten vertraut zu machen, und den Umgang mit Ungleichungen in der Form von mengenwertigen Stoffgesetzen zu erlernen.
Inhalt1. Kinematik: Drehung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, virtuelle Verschiebung.
2. Aufbau der Mechanik: Definition der Kraft, virtuelle Arbeit, innere und äussere Kräfte, Wechselwirkungsprinzip, Erstarrungsprinzip, mathematische Form des Freischneidens, Definition der idealen Bindung.
3. Starre Körper: Variationelle Form der Gleichgewichtsbedingungen, Systeme starrer Körper, Übergang auf Minimalkoordinaten.
4. Einfache generalisierte Kräfte: Generalisierte Kraftrichtungen, Kinematik der Kraftelemente, Kraftgesetze, Parallel- und Reihenschaltung.
5. Darstellung mengenwertiger Kraftgesetze: Normalkegel, proximale Punkte, exakte Regularisierung. Anwendung auf einseitige Kontakte und Coulomb-Reibgesetze.
6. Stossfreie und stossbehaftete Bewegung: Bewegungsgleichung, Stossgleichung, Newton-Stossgesetze, Diskussion von Mehrfachstössen, Kane's Paradoxon.
7. Numerische Behandlung: Lineares Komplementaritätsproblem (LCP), Zeitdiskretisierung nach Moreau, Kontaktproblem in lokalen Koordinaten als LCP.
SkriptEs gibt kein Vorlesungsskript. Den Studierenden wird empfohlen, eine eigene Mitschrift der Vorlesung anzufertigen. Ein Katalog mit Übungsaufgaben und den zugehörigen Musterlösungen wird ausgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesKinematik und Statik & Dynamics

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte5 KP
PrüfendeC. Glocker
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheDeutsch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusschriftlich 60 Minuten
Zusatzinformation zum PrüfungsmodusACHTUNG: Die Leistungskontrolle findet letztmalig während der Prüfungssession im Winter 2021/22 statt
Hilfsmittel schriftlich6 Seiten (3 Blätter) DIN A4 Formelsammlung
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar.
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Maschineningenieurwissenschaften BachelorMechatronicsWInformation
Maschineningenieurwissenschaften BachelorMikrosysteme und NanotechnologieWInformation
Maschineningenieurwissenschaften BachelorProduktionstechnikW+Information
Maschineningenieurwissenschaften BachelorDesign, Mechanics and MaterialsWInformation
Maschineningenieurwissenschaften MasterMechanics, Materials, StructuresWInformation