Gastvortrag von Herrn Dr.-Ing. Stefan Lutzemberger

Vortragsankündigung

Gastvortrag von Herrn Dr.-Ing. Stefan Lutzemberger


Am Mittwoch, dem 05.07.2006 um 16.00 Uhr hält

Herr Dr.-Ing. Stefan Lutzemberger (Technische Universität München)

einen Gastvortrag über das Thema

Gekoppelte Probleme der Fahrzeug – Fahrweg Interaktion

Der Vortrag findet im Hörsaal 2107 im Gebäude 35 auf dem Campus der Universität der Bundeswehr München in Neubiberg statt.

Abstrakt

Die Fahrzeug – Fahrweg Interaktion beschäftigt sich mit dem Zusammenwirken von Fahrzeugen und elastischen Tragstrukturen. Aufgabenstellungen dafür existieren in vielen Bereichen des Straßenverkehrs, sowie für spurgebundene Fahrzeuge wie Eisenbahn, Straßenbahn und Magnetschwebebahn, aber auch beim Landevorgang von Flugzeugen. Ziel bei der Betrachtung der Fahrzeug – Fahrweg Interaktion ist es, die an Fahrzeug und Fahrweg auftretenden Schwingungen und Beanspruchungen zu berechnen sowie die Ausbreitung von Erschütterungen und Schall zu bewerten. Die Simulation dieser Vorgänge erfordert es diskrete Strukturen (wie den Schwellenabstand bei Eisenbahnen) wie auch räumlich weit ausgedehnte Strukturen (Oberbau bei Eisenbahnen) zu modellieren. Dafür existieren verschiedene Modellierungsmethoden (wie die Finite Element Methode, die Randelementmethode, Integraltransformationsmethoden, Mehrkörpermodelle wie auch analytische Ansätze) mit spezifischen Stärken und Schwächen. Oft werden Teilmodelle mit unterschiedlichen Methoden beschrieben und untereinander gekoppelt. Teilweise kann es erforderlich sein große Modelle zu kondensieren und die Kopplung der kondensierten Modelle zu beschreiben. Die mathematische Formulierung strukturdynamische Systeme mit verschiedenen Methoden erfolgt aufbauend auf dem „verallgemeinerten Hamiltonschen Prinzip “. Dabei kann die Kopplung über Lagrangesche Multiplikatoren formuliert werden. Die Beschreibung der Relativbewegung gelingt über zeitabhängige Ansatzfunktionen. Die daraus resultierenden Bewegungsgleichungen können als differentiell – algebraische Gleichungssysteme (DAE) charakterisiert werden. Differentiell –algebraische Systeme stellen höhere Anforderungen an die Zeitintegration wie gewöhnliche Differentialgleichungen. Bei der Zeitintegration können Störungen auftreten, für gewöhnliche Differentialgleichungen unbedingt stabile Zeitintegrationsverfahren können instabil werden. Bekannte strukturdynamische Zeitintegrationsverfahren können jedoch derart angepasst werden, dass sie die Zeitintegration von Index 3 DAE ermöglichen. Anwendungsbeispiele sind die Überfahrt eines Eisenbahnwaggons über einen Gleisabschnitt und die Überfahrt einer geregelten Magnetschwebebahn (TRANSRAPID) über Fahrwegträger.