Modellbildung und Simulation (Kunze)

[pruefi]

Simples Modell Rad mit Durchmesser D.R, welches eine Nabe mit D.N besitzt. Der Kraftfluss geht über Nabe auf das Rad und von dort auf die Schiene. In der Momentenbilanz um die Nabe ergibt sich als treibendes Moment das Produkt aus D.R/2*F.W. F.W ist hierbei die Wagenkraft. Als Momente die der Bewegung entgegenwirken werden das durch den exentrischen Kraftangriff (Hebelarm f der Rollreibung) im Rollpunkt (I) hervorgerufene Moment und das Reibmoment in der Nabe (Lager) identifiziert. Ziel der Betrachtung ist eine Formel in der eine lineare Abhängigkeit zwischen F.W und F.Rad (Radlast) besteht.
[latex]
$F_W:=\alpha_W \cdot F_{Rad}$\\
$F_W \cdot d_{Rad}/2-M_{Reibung,Nabe}-M_{Exzentrizitaet}=0$ Momentenbilanz\\
$M_{Reibung,Nabe}:=\mu_{Lager} \cdot d_{Nabe}/2 \cdot F_{Rad}$\\
$M_{Exzentrizität}:=f \cdot F_{Rad}$\\
$F_W \cdot d_{Rad}/2:=\mu_{Lager} \cdot d_{Nabe}/2 \cdot F_{Rad}+f \cdot F_{Rad}$\\
$\alpha_W:=F_W/ F_{Rad}$\\
$\alpha_W:=(\mu_{Lager} \cdot d_{Nabe}/2+f)/(d_{Rad}/2)$\\
$\alpha_W:=(\mu_{Lager} \cdot d_{Nabe}+2f)/d_{Rad}$\\
[/latex]
Anbei eine Skizze die Verformung ist natürlich stark überhöht!

[Marc_II]

Ich hab für diesen Widerstandsbeiwert [latex] $\alpha_W$ [/latex] mit den Werten die Prof Kunze in der Vorlesung ausgab 0,0009 berechnet, er damals jedoch 0,008.
Hat jemand ne Erklärung für diese Diskrepanz?

[pruefi]

Mein Beispiel ist genau für ein Rad,
Wenn du 4 Räder hast, dann soll lt Kunze sich der Widerstandsbeiwert vervierfachen.
Wenn die Formeln gleich sind???
[latex]
Original-Kunze:\\
$w:=\frac{2}{d_{Ra}}(f+\frac{\mu_{L}\cdot d_{L}}{2})$\\
$d_{L}:=80mm$\\
$d_{Ra}:=558mm$\\
$f:=0.005mm$\\
$\mu_{L}:=0.0015$\\
$w:=\frac{2}{588mm}(0.005mm+\frac{0.0015 \cdot 80mm}{2})$\\
$w:=$0.00022\\
$4w:=0.00088$\\
[/latex]
Ergo!
Erklärung: Simple Wiedergabe nicht selbst gerechneter Daten!

[n-w]

Hier mal mein Ansatz
 
1.
a) Modellskizze anfertigen
b) Zielstellung notieren: Was soll simuliert werden?
c) Modellbedingungen aufstellen: d. h. Kräfte und Momente antragen, Vereinfachungen treffen
d) Parameterbestimmung
 
2.
Ich würde das anders als in der Vorlesung lösen: Kräfte für Roll- und Lagerreibung mit jeweiligem Reibbeiwert antragen. Die resultierende aus beiden Kräften wäre bei mir die Bewegungswiderstandskraft.
D. h. Verzicht auf M.L, stattdessen gleich eine Lagerreibkraft. Kommt ja das Selbe raus.
 
3.
Ich würde als Bremskraft erstmal die Differenz der zwei Seilzugkräfte annehmen. Wenn wir jetzt die Reibung auf den Rollen vernachlässigen, würde sich das Moment aus Durchmesser der Rolle, besagter Kräftedifferenz und eventuell Übersetzung ergeben. Das ist aber zu einfach?
In der VL gabs ja Widerstände der Seilstützrollen und nicht erfassbare Einflüsse. Kann man ja hier mehr oder weniger vernachlässigen, nicht?
M=0,5d*(F.1-F.2)
 
4.
Ein oder zwei Antriebe?
In der Vorlesung haben wir keine Beschleunigung bestimmt, oder?
 
5.
Fliehkraft = Schwerkraft ist erstmal klar und einfach herzuleiten.
Wurfparabel siehe Vorlesung, ich habs aber nicht verstanden.
 
6.
Ich geh mal vom Bagger aus. Mit Greifarm. Kinematische Kette. Jeder Hydraulikzylinder müsste ja einerseits eine Feder, andererseits eine Kraft darstellen.
Wie weit entwickelt man das Modell?? Nur Skizze, oder auch Kräfte/Gleichungen/Parameter?!
 
7.
Druckaufbau-Gleichung
Bewegungsgleichung für An- und Abtrieb
nochwas?
 
8.
a) Geht man davon aus, dass hier ein Panzer mit zwei Ketten durch Frankreich fährt, so muss der doch einfach nur eine Kette schneller laufen lassen, um abzubiegen. Das ist ja kein Lenkmoment.
Also ist das kein Panzer, sondern eine Straßenfräße, die jeweils zwei parallele, gleichlaufende Ketten hintereinander hat, und wie ein Radlader lenkt? Dann steht da was im Buch vom Herrn Professor.
Was betrachtet ihr als lineare positive Lastverteilung? Eine lineare Masseverteilung mit unsymmetrischem Maximum? D. h. einfach unsymmetrischer Schwerpunkt der Gewichtskraft?
Andere Herangehensweisen?
b) Ganz einfach. Lagerreaktionen bestimmen und um Schwerpunkt drehen. Kippkräfte müssen kleiner Standkräfte sein.
 
Anhang:
Panzerlenkung aus Prof. Kunzes Buch. Es kommt aber doch kein normaler Mensch auf die Idee, darüber nachzudenken, was der Panzer so für Erde durch die Gegend schiebt, wenn er mal rechts abbiegt?! Glaube nicht, dass das hier gemeint ist.

[pruefi]

zu8)
Noch einfacher: S125:
nimm eine Panzerkette und den Krümmungsmittelpunkt der Kurve. Zieh gedanklich von jedem Kettenelement eine Linie zu diesem Mittelpunkt. Trage darauf in jedem Kettenelement senkrecht die Richtung der Umfangsgeschwindigkeit an. Trage dazu in entgegengestzter Richtung die Widerstandskraft/ Reibung an und zerlege diese in Kräfte senkrecht und parallel zur Kette. Die parallelen Kräfte kompensiert der Fahrantrieb und die senkrechten die Lager ;-)

[pruefi]

zu7)
Helduser-Spezialformeln:
1) Drosselgleichung
2) Druckaufbau
3) Massenerhaltung ->Volumenstromerhaltung (Kompression vernachl.)
4) Dynamisches Kräftegleichgewicht
[latex]
$
\Delta \sigma:=\Delta \epsilon \cdot E\\
\Delta F_D:=\Delta \sigma \cdot A\\
\Delta F_p:=\Delta p \cdot A\\
\Delta F_p=\Delta F_D\\
\Delta \epsilon \cdot E=\Delta p\\
\Delta \epsilon=\frac{\Delta V}{V}\\
\Delta p=\frac{\Delta V}{V}\\
dp:=\frac{dV}{V}\\
\dot{p}=\frac{\dot{V}}{V}\\
\dot{p}:=\frac{1}{V}\sum{\dot{V}_{i}}\\
$
[/latex]

[pruefi]

zu6)
Rein Mechanistische Lösung
als "Art einer  Übersetzung"
Siehe Weiter oben Lagrange, aber einfacher.

[pruefi]

Annahme:
lineare Funktion ;-)

[pruefi]

Lenkanteile nur aus schub quer zur Kette!

[dag]

da hat er meiner meinung nach was anderes gemeint..
schau mal vo 4 blatt 1

Problemspezifikation
---->Modellbildung
-------->Implementierung
------------>Validierung
---------------->simulationsberechnung
-------------------->ergebnispräsentation

würde eher das für frage 1 nehmen

[pruefi]

Da hast Du vollkommen recht!
Simulationsstudie<=>Simulation ;-)

[pruefi]

Becherwerk allgemeine Herleitung. Prof hatte meiner Meinung nach nicht alles erklärt. Und die Skizze war etwas ungünstig, FR steht nicht senkrecht auf r!!!

[horsti]

Prüfung am Mo, 5.DS in GER 38 mit allen Unterlagen.

Kann das jemand bestätigen? :innocent:

[pruefi]

14:50 -16:20

Aber das mit den Unterlagen???
ich dachte ohne???

[n-w]

Wenn unser Herr Professor "mit allen Unterlagen" gesagt hätte, würde das ganz groß und rot in meinem Hefter stehen. Schließlich spart sowas das lästige Spickzettel schreiben! Da steht aber leider nichts:cry: . Oder gibt es noch andere Informationsquellen als die Vorlesung?