Kinematik von Mehrkörpersystemen
摘要
Kapitel 3 behandelt die Grundlagen der Kinetik starrer Körper im Kontext der Fahrzeugdynamik. Ausgehend von den newtonschen Axiomen werden die Bewegungsgleichungen für Translation und Rotation hergeleitet. Die Translation wird durch die Summe der äußeren Kräfte bestimmt, während die Rotation durch Drehmomentbilanz und Trägheitseigenschaften beschrieben wird. Zentral ist der Einsatz von Ersatzmodellen für den starren Körper, dessen Massenverteilung durch den Massenschwerpunkt und den Trägheitstensor charakterisiert wird. Der Trägheitstensor beschreibt die Widerstände gegen Drehbeschleunigungen in verschiedenen Achsrichtungen und hängt vom gewählten Bezugssystem ab. Das Kapitel geht auf Impuls- und Drallsatz ein, die die Grundlage für die Formulierung der Bewegungsgleichungen bilden. Außerdem werden die kinetische Energie starrer Körper, der Arbeitssatz sowie Prinzipien wie d’Alembert und virtuelle Arbeit erläutert, die oft für die Modellbildung komplexer Mehrkörpersysteme genutzt werden. Abschließend wird die Bedeutung geeigneter Bezugssysteme für die Beschreibung von Fahrzeugbewegungen hervorgehoben, insbesondere für Mehrkörpersimulationsmodelle. Die dargestellten Konzepte bilden die Basis für die im weiteren Verlauf behandelte Modellierung einzelner Fahrzeugkomponenten und kompletter Fahrzeugsysteme.