Maschinendynamik an der TU München | Karteikarten & Zusammenfassungen

Maschinendynamik an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Maschinendynamik an der TU München

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Welche Größen dienen bei mechanischen Schwingern als Zustandsgrößen?

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Nennen Sie 4 Kriterien zur Einteilung von Schwingungen?

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Klassifizieren Sie Schwinger hinsichtlich des Freiheitsgrads und erläutern Sie ihre Antwort mit 
Beispielen: 

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Was sind selbsterregte Schwingungen? Nennen Sie 2 Beispiele:

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Was ist ein Mehrkörpersystem (MKS)?  

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Wann wird die MKS-Methode bevorzugt, wann benutzt man die FEM?

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Nennen Sie drei Gelenktypen; geben Sie den jeweils dazu gehörigen Gelenkfreiheitsgrad (dof) 
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Was versteht man unter dem reduzierten Massenträgheitsmoment eines 
Starrkörpermechanismus; wie wird es bestimmt? 

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Wie können Kopplungen bei MKS eingeteilt werden? Geben Sie jeweils ein Beispiel.

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Was ist das Hauptziel der Maschinendynamik?  

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Welche Aufgabe haben bei der Systembeschreibung von MKS die JACOBI-Matrizen?
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Was versteht man unter Zwangsbedingungen?  

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Maschinendynamik

Welche Größen dienen bei mechanischen Schwingern als Zustandsgrößen?
Winkel und Ortskoordinaten und deren Ableitungen

Maschinendynamik

Nennen Sie 4 Kriterien zur Einteilung von Schwingungen?

  • Typ der Schwingung: Freie, Erzwungene, Selbsterregte, Parametererregte 
  • Frequenz: Eigenfrequenz, Erregerfrequenz, etwa Eigenfrequenz, Teile oder Vielfache 
der Parameterfrequenz
  • Ursache: einmaliger Stoß, äußere Kräfte und Momente, nicht periodisch wirkende 
Energiequelle, periodisch veränderliche Parameter
  • Typ der Bewegungsgleichung: homogen, inhomogen, nichtlinear homogen, 
Koeffizienten periodisch homogen
  • Technische Anwendung: gewollt, ungewollt 

Maschinendynamik


Klassifizieren Sie Schwinger hinsichtlich des Freiheitsgrads und erläutern Sie ihre Antwort mit 
Beispielen: 


  • Einmassenschwinger, Pendel: Eine Koordinate: q, dof = 1 

  • Zweimassenschwinger: Zwei Koordinaten: y1, y2 dof = 2 

  • Diskreter Schwinger: dof = N 

  • Kontinuumsschwinger: dof = ∞ 

Maschinendynamik

Was sind selbsterregte Schwingungen? Nennen Sie 2 Beispiele:
Selbststeuerung über nicht periodisch wirkende Energiequelle.  
Beispiele: Tragflügelflattern, Rattern an Werkzeugmaschinen, Reibungsschwingungen, Uhr, 
Klingel, Oilwhip 

Maschinendynamik

Was ist ein Mehrkörpersystem (MKS)?  
Mechanisches System, das physikalisch durch Körper und Kopplungen diskretisiert wird und 
„große“ Relativbewegungen (Sollbewegungen) ausführt. 

Maschinendynamik

Wann wird die MKS-Methode bevorzugt, wann benutzt man die FEM?

MKS: Physikalische Diskretisierung, intuitiv durch Ingenieur, wenige dof, dominiert 
in der Maschinendynamik

FEM: mathematische Diskretisierung, FEM dominiert Strukturmechanik zur
Festigkeits- und Spannungsanalyse, Verformungsberechnung, viele dof 

Maschinendynamik

Nennen Sie drei Gelenktypen; geben Sie den jeweils dazu gehörigen Gelenkfreiheitsgrad (dof) 
an: 

Kugelgelenk (3D): dof = 3 (3 Rotationen) 
Plattengelenk (3D): dof = 3 (2 Translationen, 1 Rotation) 
Drehgelenk: dof = 1 (1 Rotation) 
Schubgelenk: dof = 1 (1 Translation) 

Maschinendynamik

Was versteht man unter dem reduzierten Massenträgheitsmoment eines 
Starrkörpermechanismus; wie wird es bestimmt? 

Das reduzierte Massenträgheitsmoment
red
J
 ist die Summe aller auf den Antrieb φ 
reduzierten Massenträgheitsmomente. Es ergibt sich durch Projektion aller Massenträgheiten in 
den Raum der freien bzw. generalisierten Koordinatenrichtungen.

Maschinendynamik


Wie können Kopplungen bei MKS eingeteilt werden? Geben Sie jeweils ein Beispiel.
Einwertige Bindungen: Federn, Dämpfer, Sonstige einwertige Bindungen (Aktoren, 
Anregung, Eigengewicht)

Mengenwertige Bindungen: Zweiseitige Bindungen (Dreh- oder Schubgelenk),
einseitige Bindungen (Gleiten/Haften, Masse-Masse-Kontakt) 

Maschinendynamik

Was ist das Hauptziel der Maschinendynamik?  
Bestimmung der Wechselwirkung zwischen Bewegungen und auftretenden Kräften. 
Erkenntnisse der Dynamik auf spezielle Probleme im Maschinenbau anzuwenden. 

Maschinendynamik

Welche Aufgabe haben bei der Systembeschreibung von MKS die JACOBI-Matrizen?
Durch Multiplikation mit der Jacobi-Matrix werden Kräfte und Weggrößen in den Raum der 
freien Koordinaten transformiert. 

Maschinendynamik

Was versteht man unter Zwangsbedingungen?  
Geometrische Beziehungen zwischen beliebigen natürlichen Koordinaten der verschiedenen 
Körper im System.  

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