Ebook: Modellbildung und Simulation der Dynamik von Kraftfahrzeugen

Das Buch beschreibt die Grundlagen der Dynamik von Kraftfahrzeugen und die mathematische Modellierung von Einspurmodellen bis hin zu komplexen, räumlichen Mehrkörpermodellen. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Prozess der Modellerstellung vom realen Fahrzeug bis hin zum mathematischen Modell sowie auf der Validierung der Ergebnisse. Ausgewählte Anwendungsszenarien erläutern die behandelten Grundlagen. Der Leser lernt, eigene Simulationsmodelle zu entwickeln, kommerzielle Simulationsprogramme einzusetzen, eine geeignete Modellierung auszuwählen und die Ergebnisse von Simulationen zu bewerten.

In der zweiten Auflage wurden neben einzelnen Korrekturen und Klarstellungen eine Reihe von Anwendungsbeispielen aktualisiert und ergänzt.

Das Buch beschreibt die Grundlagen der Dynamik von Kraftfahrzeugen und die mathematische Modellierung von Einspurmodellen bis hin zu komplexen, räumlichen Mehrkörpermodellen. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Prozess der Modellerstellung vom realen Fahrzeug bis hin zum mathematischen Modell sowie auf der Validierung der Ergebnisse. Ausgewählte Anwendungsszenarien erläutern die behandelten Grundlagen. Der Leser lernt, eigene Simulationsmodelle zu entwickeln, kommerzielle Simulationsprogramme einzusetzen, eine geeignete Modellierung auszuwählen und die Ergebnisse von Simulationen zu bewerten.

In der zweiten Auflage wurden neben einzelnen Korrekturen und Klarstellungen eine Reihe von Anwendungsbeispielen aktualisiert und ergänzt.

Der Inhalt

Einleitung.- Mathematische und kinematische Grundlagen.- Kinematik von Mehrkörpersystemen.- Bewegungsgleichungen komplexer Mehrkörpersysteme.- Kinematik und Dynamik des Fahrzeugbaus.- Modellierung und Analyse von Radaufhängungen.- Modellierung des Rad-Straße-Kontaktes.- Modellierung des Antriebsstranges.- Kraftkomponenten.- Einspurmodelle.- Zweispurmodelle.- Räumliche Gesamtfahrzeugmodelle.- Modell eines typischen komplexen Gesamtfahrzeugs.- Ausgewählte Anwendungen.

Die Zielgruppen

Das Buch wendet sich sowie an Entwicklungsingenieure, die Aufgaben im Bereich der Fahrzeugdynamik bearbeiten und an Studierende der Ingenieur- und Naturwissenschaften, die sich im Rahmen Ihres Studiums mit Themenstellungen der Fahrzeugdynamik beschäftigen.

Die Autoren

Prof. Dr.-Ing. Dieter Schramm studierte an der Universität Stuttgart Mathematik. Seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Stuttgart schloss er mit der Promotion über ein Thema aus der Theoretischen Mechanik im Jahre 1986 ab. Danach war er 18 Jahre in der Automobilindustrie bei den Firmen Bosch und Tyco Electronics tätig, u.a. als Entwicklungsleiter und Geschäftsführer. Seit 2004 leitet er den Lehrstuhl für Mechatronik an der Universität Duisburg-Essen. Seit 2006 ist er Dekan der Fakultät für Ingenieurwissenschaften

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Manfred Hiller i.R. studierte an der Universität Stuttgart Luft- und Raumfahrttechnik. Nach Promotion und Habilitation im Fach Mechanik in Stuttgart wechselte er 1987 an die Universität Duisburg (heute Universität Duisburg-Essen), um dort von 1991 bis 2004 den ersten Lehrstuhl für Mechatronik in Deutschland zu leiten. Während dieser Zeit und davor an der Universität Stuttgart beschäftigte er sich über mehr als 25 Jahre mit der Modellbildung und Simulation von Kraftfahrzeugen, oft in Kooperation mit Fahrzeugherstellern und führenden Systemlieferanten

Dr.-Ing. Roberto Bardini studierte an der Universität Duisburg (heute Universität Duisburg-Essen) Maschinenbau. Er promovierte am Lehrstuhl für Mechatronik bei Professor Hiller und arbeitet seit 2000 als Entwicklungsingenieur auf dem Gebiet der Fahrzeugsicherheit, zunächst bei der Firma Audi und seit 2003 bei der Firma BMW. Er beschäftigt sich bereits seit seinem Studienabschluss 1996 mit der räumlichen Mehrkörpersimulation von Insassen und Fahrzeugen. Speziell zur Auslegung von Insassenschutzsystemen bei Fahrzeugüberschlägen hat er Simulationswerkzeuge entwickelt und erfolgreich in der Praxis eingesetzt.

Das Buch beschreibt die Grundlagen der Dynamik von Kraftfahrzeugen und die mathematische Modellierung von Einspurmodellen bis hin zu komplexen, räumlichen Mehrkörpermodellen. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Prozess der Modellerstellung vom realen Fahrzeug bis hin zum mathematischen Modell sowie auf der Validierung der Ergebnisse. Ausgewählte Anwendungsszenarien erläutern die behandelten Grundlagen. Der Leser lernt, eigene Simulationsmodelle zu entwickeln, kommerzielle Simulationsprogramme einzusetzen, eine geeignete Modellierung auszuwählen und die Ergebnisse von Simulationen zu bewerten.

In der zweiten Auflage wurden neben einzelnen Korrekturen und Klarstellungen eine Reihe von Anwendungsbeispielen aktualisiert und ergänzt.

Der Inhalt

Einleitung.- Mathematische und kinematische Grundlagen.- Kinematik von Mehrkörpersystemen.- Bewegungsgleichungen komplexer Mehrkörpersysteme.- Kinematik und Dynamik des Fahrzeugbaus.- Modellierung und Analyse von Radaufhängungen.- Modellierung des Rad-Straße-Kontaktes.- Modellierung des Antriebsstranges.- Kraftkomponenten.- Einspurmodelle.- Zweispurmodelle.- Räumliche Gesamtfahrzeugmodelle.- Modell eines typischen komplexen Gesamtfahrzeugs.- Ausgewählte Anwendungen.

Die Zielgruppen

Das Buch wendet sich sowie an Entwicklungsingenieure, die Aufgaben im Bereich der Fahrzeugdynamik bearbeiten und an Studierende der Ingenieur- und Naturwissenschaften, die sich im Rahmen Ihres Studiums mit Themenstellungen der Fahrzeugdynamik beschäftigen.

Die Autoren

Prof. Dr.-Ing. Dieter Schramm studierte an der Universität Stuttgart Mathematik. Seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Stuttgart schloss er mit der Promotion über ein Thema aus der Theoretischen Mechanik im Jahre 1986 ab. Danach war er 18 Jahre in der Automobilindustrie bei den Firmen Bosch und Tyco Electronics tätig, u.a. als Entwicklungsleiter und Geschäftsführer. Seit 2004 leitet er den Lehrstuhl für Mechatronik an der Universität Duisburg-Essen. Seit 2006 ist er Dekan der Fakultät für Ingenieurwissenschaften

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Manfred Hiller i.R. studierte an der Universität Stuttgart Luft- und Raumfahrttechnik. Nach Promotion und Habilitation im Fach Mechanik in Stuttgart wechselte er 1987 an die Universität Duisburg (heute Universität Duisburg-Essen), um dort von 1991 bis 2004 den ersten Lehrstuhl für Mechatronik in Deutschland zu leiten. Während dieser Zeit und davor an der Universität Stuttgart beschäftigte er sich über mehr als 25 Jahre mit der Modellbildung und Simulation von Kraftfahrzeugen, oft in Kooperation mit Fahrzeugherstellern und führenden Systemlieferanten

Dr.-Ing. Roberto Bardini studierte an der Universität Duisburg (heute Universität Duisburg-Essen) Maschinenbau. Er promovierte am Lehrstuhl für Mechatronik bei Professor Hiller und arbeitet seit 2000 als Entwicklungsingenieur auf dem Gebiet der Fahrzeugsicherheit, zunächst bei der Firma Audi und seit 2003 bei der Firma BMW. Er beschäftigt sich bereits seit seinem Studienabschluss 1996 mit der räumlichen Mehrkörpersimulation von Insassen und Fahrzeugen. Speziell zur Auslegung von Insassenschutzsystemen bei Fahrzeugüberschlägen hat er Simulationswerkzeuge entwickelt und erfolgreich in der Praxis eingesetzt.

Content:
Front Matter....Pages I-XVI
Einleitung....Pages 1-17
Mathematische und kinematische Grundlagen....Pages 19-42
Kinematik von Mehrkörpersystemen....Pages 43-72
Bewegungsgleichungen komplexer Mehrkörpersysteme....Pages 73-92
Kinematik und Dynamik des Fahrzeugaufbaus....Pages 93-99
Modellierung und Analyse von Radaufhängungen....Pages 101-142
Modellierung des Rad-Straße-Kontaktes....Pages 143-184
Modellierung des Antriebsstranges....Pages 185-203
Kraftkomponenten....Pages 205-222
Einspurmodelle....Pages 223-252
Zweispurmodelle....Pages 253-294
Räumliche Gesamtfahrzeugmodelle....Pages 295-341
Modell eines typischen komplexen Gesamtfahrzeugs....Pages 343-363
Ausgewählte Anwendungen....Pages 365-400
Back Matter....Pages 401-412