Modulbeschreibung

Modul: Modellierung und Optimierung in der Dynamik

Lehrveranstaltungen:

TitelTypSWSZeitraum
Flexible MehrkörpersystemeVorlesung2Wintersemester
Optimierung dynamischer SystemeVorlesung2Wintersemester

Modulverantwortlich:

Prof. Robert Seifried

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse:

  • Mathematik I, II, III
  • Mechanik I, II, III, IV
  • Simulation dynamischer Systeme

Modulziele / angestrebte Lernergebnisse:

Fachkompetenz

Wissen

Studierenden besitzen nach erfolgreichem Besuch des Moduls grundlegende Kenntnis und Verständnis der Modellierung, Simulation und Analyse komplexer starrer und flexibler Mehrkörpersysteme und Methoden zur Optimierung dynamischer Systeme.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage

+ ganzheitlich zu Denken

+ grundlegende Problemstellungen aus der Dynamik starrer und flexibler Mehrkörpersysteme selbständig, sicher,
kritisch und bedarfsgerecht zu analysieren und zu optimieren

+ dynamische Problem mathematisch zu beschreiben 

+ dynamische Probleme zu optimieren

Personale Kompetenzen

Sozialkompetenz

Studierende können

+ in heterogen zusammengesetzten Gruppen Aufgaben lösen und die Arbeitsergebnisse dokumentieren.

Selbstständigkeit

Studierende sind fähig

+ ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben einzuschätzen.

+ sich zur Lösung von forschungsorientierten Aufgaben notwendiges Wissen eigenständig zu erschließen.

Leistungspunkte Modul:

6 LP

Studienleistung:

Mündliche Prüfung

Arbeitsaufwand in Stunden:

Eigenstudium: 124, Präsenzstudium: 56


Lehrveranstaltung: Flexible Mehrkörpersysteme (Vorlesung)

Dozent:

Alexander Held

Sprache:

Deutsch

Zeitraum:

Wintersemester

Inhalt:

  1. Grundlagen von Mehrkörpersystemen
  2. Kontinuumsmechanische Grundlagen
  3. Lineare finite Elemente Modelle und Modellreduktion
  4. Nichtlineare finite Elemente Modelle: Absolute Nodal Coordinate Formulation
  5. Kinematik eines elastischen Körpers
  6. Kinetik eines elastischen Körpers
  7. Zusammenbau des Gesamtsystems

Literatur:

Schwertassek, R. und Wallrapp, O.: Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme. Braunschweig, Vieweg, 1999.

Seifried, R.: Dynamics of Underactuated Multibody Systems, Springer, 2014.

Shabana, A.A.: Dynamics of Multibody Systems. Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2004, 3. Auflage.


Lehrveranstaltung: Optimierung dynamischer Systeme (Vorlesung)

Dozent:

Leo Dostal

Sprache:

Deutsch

Zeitraum:

Wintersemester

Inhalt:

  1. Formulierung des Optimierungsproblems und Klassifikation
  2. Skalare Optimierung
  3. Sensitivitätsanalyse
  4. Parameteroptimierung ohne Nebenbedingungen
  5. Parameteroptimierung mit Nebenbedingungen
  6. Stochastische Optimierungsverfahren
  7. Mehrkriterienoptimierung
  8. Topologieoptimierung

Literatur:

Bestle, D.: Analyse und Optimierung von Mehrkörpersystemen. Springer, Berlin, 1994.

Nocedal, J. , Wright , S.J. : Numerical Optimization. New York: Springer, 2006.