Flexible multibody dynamics

Voor het garanderen van de structurele integriteit van veel hedendaagse mechanische systemen, machines en mechanismen is het van belang de interne spanningen en vervormingen van kritische onderdelen nauwkeurig te voorspellen met behulp van simulatiemodellen. In de cursus Flexible Multibody Dynamics wordt besproken welke methodes geschikt zijn voor het bepalen van spanningen en vervormingen van componenten die willekeurig grote bewegingen ondergaan.
 
Mechanische analyses van constructies waarvan de vervormingen klein blijven, kunnen uitstekend worden uitgevoerd met lineaire eindige-elementenmodellen. Echter, voor bewegingen in het groot zijn lineaire modellen niet toereikend. Binnen Flexible Multibody Dynamics biedt de zogenaamde Floating Frame Formulation een mogelijkheid om lineaire eindige-elementenmodellen van individuele componenten te combineren in een dynamische analyse van het volledige systeem. Op deze manier kunnen onnodig inefficiënte niet-lineaire eindige-elementenmodellen worden voorkomen.

Een succesvolle implementatie van de Floating Frame Formulation stelt men in staat om interne spanningen en vervormingen van componenten te bepalen gedurende de beweging. Een voordeel hiervan is dat willekeurige aannamen over de randvoorwaarden en quasi-statische belastingen niet nodig zijn. Daarnaast biedt deze methode ook veel mogelijkheden voor het implementeren van verdere reductietechnieken om de rekentijd verder te beperken.

Resultaat van de cursus

In de cursus komen de volgende theoretische aspecten aan bod:

• Het opstellen van een dynamisch model van een systeem dat bestaat uit verschillende starre onderdelen.
• Het koppelen van lineaire eindige-elementenmodellen van individuele onderdelen aan de dynamische analyse.
• Modelreductietechnieken om het aantal vrijheidsgraden van het dynamische systeem te reduceren.
• De numerieke methoden om de bewegingen en optredende reactiekrachten van flexibele multibody systemen uit te rekenen.
   

In de cursus ga je zelf aan de slag met de volgende onderdelen:

• Theoretische modelvorming van systemen die bestaan uit verschillende starre onderdelen.
• Numerieke implementatie van gekoppelde bewegingsvergelijkingen en het numeriek oplossen ervan. 
• Numerieke simulatie in een open source pakket (Python code) of Matlab (wanneer je hier zelf een licentie voor hebt).

Bedoeld voor

De cursus Flexible Multibody Dynamics is bedoeld voor mechanici, ontwerpers en rekenaars die actief zijn in de machinedynamica. Elementaire ervaring op het gebied van lineaire eindige-elementenmodellen en numeriek programmeren in Python of Matlab is gewenst.
 

Foto: Von Mises stress tijdens beweging door Jurjen Blaauw