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Rechner und Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik Mehrkrpersimulation (MKS) MKS in der Fahrzeugtechnik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk

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Unter einem Mehrkrpersystem versteht man die Menge endlich vieler starrer Krper, die in einen dreidimensionalen euklidischen Anschauungsraum eingebettet sind und untereinander sowie mit einem nicht zum System zhlenden Bezugskrper (Funda- ment) physikalisch und/oder geometrisch gekoppelt sind. Mehrkrpersystem (MKS) Definition Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mehrkrpersimulation / MKS Mehrmassensimulation Starrkrpersimulation Rigid Body Simulation Multibody Simulation bliche Bezeichnungen Bezeichnungen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Historische Entwicklung 16. und 17. Jahrhundert: Grundlagen der Mechanik (Translation): - Galilei (1564-1642) - Newton (1643-1727) 18. Jahrhundert: Mechanik (Rotation) und Energetische Anstze: - Euler (1707-1783) - DAlembert (1717-1783) - Lagrange (1736-1813) Historie I Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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19. Jahrhundert - Wandel von der reinen Wissenschaft zur Technik - Verbesserung der Verfahren - Wenige praktische Anwendungen - Hauptinteresse galt der Kinematik Historische Entwicklung Bis ca. 1960: Wenige praktische Anwendungen der MKS aufgrund der komplexen Mathematik. Einsatz von mechanischen Modellen zur Untersuchung dynamischer Systeme. Historie II Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Ab 1960: Renaissance der MKS: - Bedarf in der Luft- und insbesondere Raumfahrt - Einsatz schnellaufender Maschinen - Erster Einsatz von Digitalrechnern Zunchst: Entwicklung von speziellen Programmen fr jede Problemstellung Spter (Mitte der 70er): Entwicklung von universellen Werkzeugen fr verschiedenste Aufgabenstellungen Historische Entwicklung Historie III Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Geometrische Kopplung: Topologisches Schema Geometrische Kopplung bedeutet, da geo- metrische Elemente der Krper (Punkt, Gerade, Ebene) stets zusammenfallen (ideale Gelenke). Beispiele: Kugelgelenk: Zwei Punkte der Krper fallen zusammen Schubgelenk: Zwei Achsen fallen zusammen (Drehachse) Geometrische Kopplung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Die geometrische Kopplung bestimmt die Kinematik des Systems. Wirkungen der geometrischen Kopplung: Durch die geometrische Kopplung werden die Freiheitsgrade des Systems festgelegt. Die geometrischen Kopplungen fhren zu Zwangskrften. Topologisches Schema Geometrische Kopplung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Physikalische Kopplung: Physikalische Kopplung bedeutet Beein- flussung des Bewegungszustandes durch eingeprgte (innere und uere) Krfte. Beispiele: - Federkrfte - Dmpferkrfte - Momente - Kraftfelder Topologisches Schema Die physikalische Kopplung wird im all- gemeinen ber sog. Kraftkoppelelemente realisiert. Physikalische Kopplung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Wesentliche Teilaufgaben: Berechnung von MKS-Systemen 1. Aufstellen der Bewegungsgleichungen 2. Lsen der Bewegungsgleichungen Berechnungsverfahren Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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1. Aufstellen der Bewegungsgleichungen Zwangsbedingungen (Gelenke) verkomplizieren das Aufstellen der Bewegungsgleichungen erheblich ! Lsungsanstze (Formalismen): - Klassische Mechanik (Euler, Newton) - DAlembert - Lagrange Unterscheidung: - Numerische Verfahren - Symbolische Verfahren (Gleichungslser) Aufstellen der Bewegungsgleichungen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mechanische Grundlagen Newton Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Impulssatz Drallsatz Drehimpuls (Vektor) TranslationRotation

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Raumlage (Euler) Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Beschreibung der Raumlage ber Eulerwinkel Gierwinkel: Nickwinkel: Wankwinkel: Eulerwinkel aus Winkelgeschwindigkeiten und der Raumlage

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Mechanische Grundlagen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Lagrangegleichung (1.Art)DAlembert-Prinzip mit: Verschwinden der Arbeit der virtuellen Zwangskrfte Eliminieren der Zwangskrfte

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Die Lsung der Bewegungsgleichungen erfolgt i.d.R. auf numerischem Weg ! 2. Lsen der Bewegungsgleichungen Berechnungsaufwand: Durch eine Reduktion der Systemfreiheitsgrade (Symbolische Lsung) kann der Berechnungsaufwand der numerischen Lsung erheblich verringert werden. Numerische Integrationsverfahren: - Einschrittverfahren (z.B. Euler, Runge-Kutta) - Mehrschrittverfahren ( z.B. Adams-Moulten) - Explorationsverfahren (Gear) Lsen der Bewegungsgleichungen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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MKS mit reiner Kraftkopplung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Berechnungsschema: 1.Transformation der Modellkoordinaten und Geschwindigkeitsvektoren in das Weltkoordinatensystem 2.Bestimmung der Differenzvektoren zwischen Koppelpunkten (Abstand, Geschwindigkeit) 3.Berechnung der resultierenden Krfte und Momente 4.Transformation der Krfte und Momente in die Krperkoordinaten- systeme 5.Bestimmung der Krperbeschleu- nigungen aufgrund der angreifenden Krfte und Momente (Rotatorisch und Translatorisch) 6.Numerische Integration der Beschleu- nigungen => neue Geschwindigkeiten und Raumlagen Weltkoordinaten (WC) Modellkoordinaten (MC)

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Beschreibung dynamischer Systeme sowohl im Hinblick auf die Kinematik als auch auf die Dynamik: - Bewegungsanalysen, Bewegungsrume - Stabilittsuntersuchungen - Kollisionsanalysen - Bestimmung dynamischer Krfte - Bestimmung der kinematischer Gren Grundlegende Mglichkeiten der MKS: Ergebnisse der MKS Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Anwendungsbereiche der MKS MedizinSportLuft- und Raumfahrt Maschinenbau Fertigung/Produktion Fahrzeugtechnik Mechatronik Antriebstechnik Anwendungsbereiche Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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RaumfahrtLuftfahrt MKS in der Luft- und Raumfahrt Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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MedizinSport MKS: Sonstige Anwendungen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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KettensgeBaggerschaufel MKS im Maschinenbau Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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MKS in der Fertigungstechnik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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MKS bei Schienenfahrzeugen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Vergleichsweise spte Anwendung in der Fahrzeugtechnik - Nichtlineare Systeme (Feder, Dmpfer) - Komplexe Wechselwirkungen Reifen/Boden MKS in der Fahrzeugtechnik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - - Komplexe Kinematik (Elastokinematik) - Etablierte Versuchstechnik (+ hohe Stckzahlen) - Vergleichsweise preisgnstige Realsysteme (Prototypen) Grnde: Eine exakte Abbildung der Wechselwirkungen Reifen-Fahrbahn ist fr die Simulation der Fahrdynamik entscheidend !!

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Ausgangsgren von Rad-Boden-Modellen fr MKS: Minimal: Radlast - Einfederung Seitenfhrungskraft Schrglaufwinkel (mit Radlasteinfluss) Umfangskraft Schlupf (mit Radlasteinfluss) Rollwiderstand Handling: Reifenrckstellmoment Schrglaufwinkel (mit Radlasteinfluss) Seitenfhrungskraft Sturz (mit Radlasteinfluss) Einlaufverhalten (Reifendynamik) Schrglaufwinkel-/Schlupfnd. Kopplung Seitenkraft Umfangskraft (Schrglaufwinkel/Radlast) (Dynamischer Reifennachlauf Schrglaufwinkel) Wechselwirkung Reifen-Fahrbahn Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Wechselwirkung Reifen-Fahrbahn Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Unterscheidungskriterien Mathematische Modelle (Kennlinien) - Physikalische Modelle Handlingmodelle - Modelle fr Fahrkomfort Stationre dynamische Modelle (Anfahren, Einlaufverhalten) Feste Fahrbahn Nachgiebige Fahrbahn Abbildung von Effekten -Kopplung Seitenkraft Umfangskraft (Krempel-Diagramm) -Sturzeinfluss -Reifeninnendruck etc. Bercksichtigung lokaler Reibbeiwerte Eine Abbildung aller realen Reifeneigenschaften in einem einzigen Modell ist fr die bisher MKS nicht gelungen

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Physikalische Reifenmodelle: Nachbildung des physikalischen Reifenaufbaus in einem meist komplexen Ersatzmodell. Materialeigenschaften (Elastizitten, Dmpfungs- eigenschaften, Massen etc. ) werden im Versuch bestimmt. Wechselwirkung Reifen-Fahrbahn Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - SWIFT Vorteile: Abbildung verschiedenen Reifen-Fahrbahn Paarungen Abbildung unterschiedlicher Reifen Abbildung spezieller Effekte (Kontaktproblem, weicher Boden, Reifendynamik, Profileinfluss, Akustik etc.) Nachteile: Schwierige Parametergewinnung Hoher bis extremer Rechenaufwand Abbildungsqualitt (Quantitt) oft nur mig FEM Modell

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Mathematisch-empirische Reifenmodelle (Kennlinienmodelle): Approximation gemessener Reifeneigenschaften durch mathematische Funktionen (Blackbox). Ggf. werden zustzlich auch physikalische Parameter bercksichtigt (z.B. Masse, Trgheitsmomente) Kennlinienmodelle Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Seitenfhrungskraft Schrglauf- winkel (gemessen/nachgebildet) Vorteile: Je nach Fitting gute bis hervorragende Abbildung der gemessenen Grssen Meist geringer Rechenaufwand Einfache Anwendbarkeit Nachteile: Hoher messtechnischer Aufwand Oft schwierige Auswertung (Fitting) Gilt nur fr eine Paarung Reifen-Fahrbahn Sehr begrenzte Anzahl an Ausgabewerten

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Komfortmodelle C-Tyre (2-D) D-Tyre (3-D) Wichtige Modelle Reifen-Fahrbahn Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Handlingmodelle: Fiala Smithers Rill (Easy-to-use), Swift Magic-Formula (MF-Tyre) Nachgiebiger Boden physikalische-empirische Modelle meist nach dem Ansatz von BEKKER Fr Kette-Fahrbahn/Boden und Reifen-Boden existieren bis heute keine etablierten Standard-Modelle Magic Formula -Fy -Fx Mz -F CTire DTire

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Magic Formula -Fy -Fx Mz -F Stationre Reifeneigenschaften SWIFT Instationre Reifeneigenschaften Fitting Kombinationsmodelle Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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CTire DTire Physikalische Modelle fr feste Fahrbahn Physikalische Reifenmodelle Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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ParabelmodellErsatzradmodell Rad-Boden-Modell weicher Boden Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Multipass-Modell Rad-Boden-Modell weicher Boden Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Rad-Boden-Modell weicher Boden Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Untersuchung des Gesamtsystems Fahrsicherheit (Lenken, Bremsen) Fahrdynamik (Fahrstabilitt) Komfort Reglerauslegung (ABS, ASR, ESP...) Optimierung von Komponenten (Reifen, Achsen, Lenkung) Ermittlung dynamischer Lasten (auch fr FEM) Untersuchung von Systemkomponenten Achsen (Elastokinematik, Lasten) Antriebsstrang (Motor) Federn, Dmpfer Lenkung MKS in der Fahrzeugtechnik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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StarrachseMcPhersonQuerlenker Achsauslegung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Achskinematik - Elastokinematik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Lenkung und Antrieb AntriebsstrangLenkung Lenkauslegung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Antrieb SteuerketteSchaltgetriebe Antrieb Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Fahrdynamik FahrstabilittKomplexer Kurs Fahrdynamik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Vertikaldynamik Luftfederung SchlaglochBodenwelle Vertikaldynamik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Querdynamik StabilittEinfacher Fahrspurwechsel Querdynamik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Lngsdynamik Bremsverlauf (ADAMS) Lngsdynamik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Fahrdynamik Bremsung -Split Normale Bremsung Lngsdynamik Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Fahrsicherheit - Insassenschutz Kollision mit Fugnger Fahrsicherheit Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Aktuelle Entwicklungen / Trends Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Aktuelle Entwicklungen... und Trends

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Dmpfer Nutzung von Templates Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Reifen MotorlagerungBushing

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Simulation eines Schwingungsprfstandes Nachbildung von Prfstnden Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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RegelungElastizittenHydraulik Abbildung von Subsystemen Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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- Federn / Dmpfer - Lenkung - Bremsen -... - Ventile - Nockenwelle - Steuerkette -... - Getriebe - Kupplung - Differentiale -... - Karosserie - Sitze - Airbag -... FahrwerkMotorAntriebsstrangAufbau Modellverfeinerung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Sonderfahrzeuge PanzerSchneemobil Sonderfahrzeuge Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Kommerzielle Programme DADS MESA VERDE Kommerzielle Programme Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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ADAMS Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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ADAMS Ablauf der Simulation Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - PreprocessingPostprocessing Simulation (Solver)

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Reales Fahrzeug Beispiel Modellbildung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Modellskizze Modellskizze (Topologie des System) Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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ADAMS/VIEW Arbeitsbildschirm Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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ADAMS Modellierung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Forces JointsParts

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MKS Modell (ADAMS) MKS-Modell in ADAMS Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Animation Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Die Systemanimation hat sich seit den siebziger Jahren als eine Komponente der Simulationstechnik etabliert Heute wird Simulation in der Regel nur dann akzeptiert, wenn sie die modellierten Systeme und die darin ablaufenden Prozesse durch Animation prsentieren kann Animatoren oder Animationssysteme existieren in unterschiedlicher Qualitt als Komponenten von Simulatoren oder als selbstndige Programme Systemanimation hat die synthetische, computergenerierte Visualisierung, also die Sichtbarmachung modellierter Prozesse zum Gegenstand.

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Animation Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Sie dienen der Aufdeckung von Modellierungsfehlern der Analyse und Interpretation des Systemverhaltens und damit zur Aufdeckung von Konfliktsituationen, Engpssen und Deadlocks der Kommunikation zwischen Anwendern und Auftraggebern zur besseren Erluterung von Prozeverlufen der Erklrung und Prsentation komplizierter Proze- zusammenhnge und Simulationsresultate dem Training und der Schulung Animationskomponenten von diskreten, ereignisorientierten Simulationssystemen sind auf Erkenntnisgewinn, Prsentation und Schulung ausgerichtet.

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Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Visualisierung einer Trajektorie Tracemarker Animation Tracing

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Animation Darstellung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Smooth-ShadedWireframe Darstellung

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Vergleich von Konzeptvarianten berlagerung Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Animation berlagerung Ausgangsdarstellungberlagerte Darstellung (Superimposed)

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Nutzen der Animation - Beispiel Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - 0 10 20 30 40 50 60 024681012141618 Zeit / s Geschwindigkeit / (km/h) Beschleunigungsvorgang als Plot Brckenlegepanzer

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Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Nutzen der Animation - Beispiel Beschleunigungsvorgang als Animation

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Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation - Untersuchung der US-Army Aktuelles Anwendungsbeispiel der MKS (ADAMS) 14. Internationale Konferenz der ISTVS - Studie durch Hodges Transportation / NATC Konzeptstudie der US Army fr ein neues modulares gelndegngiges Trgerfahrzeug

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Fahrwerk Rder/Reifen Struktur Antriebsstrang Antriebsart Subsysteme Fahrzeugauslegung Operationsgebiet Qualitt Straennetz Einsatzprofil - % Autobahn - % Landstrae - % Gelnde Umweltbedingungen Zuladung Masse/Volumen Verteilung Zuglasten Einsatzbereitschaft Zuverlssigkeit Verfgbarkeit Wartbarkeit Belastbarkeit Fahrgeschwindigkeit Autobahn Landstrae, Feldwege Gelnde Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Antriebsstrang 8x8 and 10x10: Maximale Bodenkontaktflche Minimierung des Bodendrucks Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Reifentyp: 14.00 R 20 Michelin XZL Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Leiser Betrieb Geringerer Kraftstoffverbrauch Zentrale Traktionskontrolle Bessere Zuverlssigkeit Mglichkeit zur Radseitenlenkung Weniger bewegte Teile Hybridantrieb Dieselelektrisch Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mac Pherson Federbeine zur Minimierung des Platzbedarfes Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Fahrersitz 20-Zoll Felgen Dieselmotor Akkuzellen Elektrischer Antriebsmotor mit zentralem Getriebe 14.00 R 20 Reifen Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Modulare Konzeption Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Modulare Konzeption Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mobilittsuntersuchung: Graben Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mobilittsuntersuchung: Graben II Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mobilittsuntersuchung: Hgel Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Mobilittsuntersuchung: Schrgbahn Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Lngsdynamik: Steigungsfahrt Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Querdynamik: Doppelter Fahrspurwechsel Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Querdynamik: Kreisfahrt konstanter Radius Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Querdynamik: Doppelter Fahrspurwechsel Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Vertikaldynamik: Hindernis Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Vertikaldynamik: RMS Kurs Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Vertikaldynamik: RMS Kurs Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Vertikaldynamik: Hindernis Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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Simulation von elektrischen Antriebssystemen im Rahmen von komplexen Fahraufgaben Nutzung von Matlab/Simulink (ADVISOR) kombiniert mit ADAMS zur Simulation von Reglern, Motoren, Eigenschaften der Energiespeicher, etc. Weitere Planung: Untersuchung der US-Army Universitt der Bundeswehr Hamburg FAHRZEUGTECHNIK Prof. Dr.-Ing. M. Meywerk Simulationsmethoden in der Fahrzeugtechnik - Mehrkrpersimulation -

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