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Die Simulation von Mehrkörpersystemen (MKS) wird eingesetzt, um das Bewegungsverhalten komplexer Systeme zu untersuchen, die aus einer Vielzahl gekoppelter beweglicher Teile bestehen. Die MKS-Simulation hat ein breites Anwendungsspektrum. Es reicht von der Überführung des Bewegungsverhaltens einzelner, aus wenigen Bauteilen bestehenden Baugruppen über die Identifikation von Kollisionsproblemen, die durch Bauteilbewegungen verursacht werden und das Schwingungsverhalten von Systemen bis hin zum Bewegungsverhalten eines Gesamtsystems. Ferner ermöglicht die MKS-Simulation die Bestimmung der Kräfte und Momente, die durch Bewegungen auf das System einwirken. Die MKS-Simulation umfasst die Kinematik und die Dynamik: [GaEK-01]

  • Die Kinematik untersucht die Bewegung starrer Körper ohne Berücksichtigung der wirkenden Kräfte und Momente.
  • Die Dynamik beschreibt dagegen das Verhalten eines Systems infolge der einwirkenden inneren und äußeren Kräfte und Momente.
    Im Wesentlichen setzen sich die Modelle dabei aus einer Anzahl meist starrer Körper mit Massen und Trägheitseigenschaften zusammen, die über Gelenke unterschiedlicher Freiheitsgrade sowie Federn und Dämpfer miteinander verbunden sind. An Ergebnissen stehen, neben der Berechung der Bahnkurven einzelner Konstruktionspunkte, die Bahngeschwindigkeiten und -beschleunigungen bereit. [Ovtc-01]

Einen sehr hohen Verbreitungsgrad hat die MKS-Simulation in der Fahrzeugtechnik. In der Automobilentwicklung wird MKS-Software zum Beispiel in den Bereichen Karosserieentwicklung (Kinematik von Türen und Hauben, Sitzverstellung, Fensterheber etc.), Fahrzeugauslegung und Fahrdynamik (Optimierung der Fahrwerkskinematik, Analyse des Fahrverhaltens etc.), Motorentwicklung (Auslegung von Ventiltrieb und Steuerungsantrieben etc.) und Antriebsstrangentwicklung (Auslegung von Kupplung, Getriebe und Achsantrieben etc.) eingesetzt. [GaEK-01] Aber auch in sehr vielen anderen Industriezweigen kommt die MKS-Simulation zum Einsatz, Bild zeigt beispielsweise die Kinematik-Simulation eines Flugzeugfahrwerks.

Bild: Kinematik-Simulation eines Flugzeugträgers [Abra-03]
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