Vakcode: wb1413-04
Vaknaam: Multibody Dynamica B

Raadpleeg de wb1413 home-page voor actuele informatie.

Het betreft een College
ECTS studiepunten: 4

Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek

Docent(en): Dr.Ir. Arend L. Schwab

Tel.: 015-27 82701

Trefwoorden:
Dynamica Mechanische Systemen, Multibody Dynamica, Kinematica, Ruimtelijke beweging.

Cursusjaar: MSc 1e jaar
Periode: 2A, 2B
Coll.uren p/w: 2
Andere uren:
Toetsvorm: Mondeling
Tentamenperiode: op afspraak

Voorkennis: wb1113wb , wb1216 ,(wb1310)

Wordt vervolgd door: -

Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:
In dit vak behandelen wij een systematische aanpak voor het afleiden van de bewegingsvergelijkingen van complexe mechanische systemen bestaande uit onderling verbonden starre lichamen, de zogenaamde Multibody Systemen. Waar de meeste voortgezette dynamica vakken zich toeleggen op theoretische resultaten van geïdealiseerde systemen (bv Hamiltonian systems) is ons doel hier het beschrijven van de beweging van meer realistische systemen met bv dissipatie, motoren en contact voorwaarden.  De onderwerpen die behandeld zullen worden zijn:
-Newton-Euler vergelijkingen van een eenvoudig vlak systeem, vrije lichaams diagram, verbindings-voorwaarden en -krachten, oplosbaarheid.
-Systematische aanpak van een stelsel onderling verbonden lichamen, virtuele arbeid en multiplicatoren van Lagrange.
-Het begrip gegeneraliseerde coordinaten en de vergelijkingen van Lagrange.
-Eenzijdige verbindingsvoorwaarden zoals bij contact problemen, niet-holonome verbindingsvoorwaarden zoals in zuiver rollen en stoot mechanica. 
-Numerieke integratie van bewegingsvergelijkingen, stabiliteit en nauwkeurigheid van de gebruikte methode.
-Numerieke integratie van gekoppelde differentiaal- en algebraische vergelijkingen, Baumgarten's stabilisatie, projectiemethode, onafhankelijke coordinaten.
-Newton-Euler vergelijkingen voor een star lichaam in de ruimte, de noodzaak tot het beschrijven van de stand van een lichaam, Euler- en Cardan-hoeken, Euler parameters en Quaternionen.
-Bewegingsvergelijkingen van een systeem van onderling verbonden flexibele lichamen, de Eindige Elementen aanpak, kinematica, dynamica, gelineariseerde bewegingsvergelijkingen.

Op verzoek van de aanwezigen en indien de tijd en kennis van de docent het toelaat, kunnen eventueel hier aan verwante onderwerpen worden behandeld.

College materiaal: Arend L. Schwab, `Applied Multibody Dynamics', Delft, 2003

Referenties vanuit de literatuur:   

• A.A.Shabana, ' Dynamics of multibody systems', Wiley, New York, 1998. 
• E.J.Haug, ' Computer aided kinematics and dynamics of mechanical systems, Volume I: Basic methods', Allyn and Bacon, Boston, 1989.
• P.E.Nikravesh, ' Computer-aided analysis of mechanical systems', Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1988.
• M. Géradin,  A. Cardano, ' Flexible multibody dynamics: A finite element approach', J. Wiley, Chichester, New York, 2001.

Opmerkingen (Specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):
Er is wekelijks huiswerk en een eindproject. U dient deze opgaven grondig uit te werken en uw bevindingen in een verslag vast te leggen. Na goedkeuring van het verslag maakt  u een afspraak voor het tentamen, dit bestaat dan uit een mondelinge nabespreking van het door u ingeleverde werk. Voor de uitwerking van de opgaven verdient het aanbeveling samen te werken, het mondeling is echter individueel.

Raadpleeg de wb1413 home-page voor actuele informatie

Doel:
Na het voltooien van dit vak bent u in staat zelfstandig de beweging van een complex mechanisch systeem in 2D en 3D te berekenen, inclusief systemen met diverse kinematische verbindingen zoals bv scharnieren, schuivende verbindingen, zuiver rollen en gesloten kinematische ketens. 

Computer gebruik:
Voor het uitvoeren van het huiswerk zullen de studenten uitvoerig gebruik maken van o.a. Matlab en Maple.

Practicum: geen.

Ontwerp component: geen.

Percentage ontwerponderwijs: 0%