COMPUTER-ANWENDUNGENUND INFORMATIONS-
TECHNOLOGIE
Bodenmechanische Modellbildung für Fahrsimulatoren
Die Aufgabe:
In vielen Bereichen des Transportwesens (Luftfahrt, Schiffahrt, Schienenverkehr, Automobil) werden Fahrsimulatoren eingesetzt. Heutiger Stand der Technik ist dabei eine realitätsnahe Simulation des Beschleunigungsverhaltens über entsprechende Kabinenbewegungen und eine Echtzeitvisualisierung der Umgebung mit Hilfe grafischer Geländemodelle. Diese Geländemodelle werden nicht durch das Fahrzeugverhalten beeinflußt. Für Geländefahrzeuge, Bagger, Planierraupen ist allerdings sowohl die mechanische Wechselwirkung, als auch die visuelle Wechselwirkung (z.B. beim Bodenaushub) für die Simulation von Bedeutung. Dazu müssen entsprechende bodenmechanische Modelle verfügbar.
Die Lösung:
In Zusammenarbeit mit der TU-Braunschweig wurden in einem ersten Schritt elastoplastische Modelle (Drucker-Prager, von Mises) des mechanischen Bodenverhaltens implementiert und evaluiert. Damit können die mechanischen Wechselwirkungen zwischen Fahrzeug und unterschiedlichen Bodentypen (Kies, Sand, Lehm etc.) erfolgreich simuliert werden. In einem zweiten Schritt werden zukünftig kontinuumsmechanische Modelle (Euler, bzw. Lagrangsche Betrachtung) in Verbindung mit Diskretisierungsverfahren (Finite Elemente, Finite Differenzen) zur Gestaltung und Visualisierung des Geländeverhaltens implementiert.
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