Maschinendynamik

Wintersemester

Inhalt der Vorlesung

Einführung in die Technische Dynamik mit den theoretischen Grundlagen des Modellierens und der Dynamik, rechnergestützte Methoden und praktische Anwendungen. Kinematik und Kinetik, Prinzipe der Mechanik: D'Alembert, Jourdain, Lagrangesche Gleichungen zweiter Art, Methode der Mehrkörpersysteme, rechnergestütztes Aufstellen von Bewegungsgleichungen für Mehrkörpersysteme basierend auf Newton-Euler Formalismus, Zustandsraumbeschreibung für lineare und nichtlineare dynamische Systeme mit endlicher Anzahl von Freiheitsgraden, freie lineare Schwingungen: Eigenwerte, Schwingungsmoden, Zeitverhalten, Stabilität, erzwungene lineare Schwingungen: Impuls-, Sprung- und harmonische Anregung

Informationen zur Vorlesung

Hörerkreis

Die Vorlesung Maschinendynamik wird hauptsächlich für die Studierenden der Studiengänge Maschinenbau, Mechatronik, Technologiemanagement, Technische Kybernetik, Fahrzeugtechnik und Mathematik angeboten.

Vorlesungsunterlagen

Sie finden sämtliche Unterlagen, die zur Verfügung gestellt werden, auf dieser Homepage.

C@mpus und ILIAS

Bitte melden Sie sich für die Lehrveranstaltung im C@mpus-System an. Aktuell gibt es keinen ILIAS-Kurs.

Vorlesung und Vortragsübungen
Vorlesungstermine und Hörsaaleinteilung sind unten aufgeführt. Der erste Vorlesungstermin ist voraussichtlich am 17. Oktober 2023.
  • Di, 11:30 – 13:00 Uhr, V 9.01
  • Do, 8:00 – 9:30 Uhr, V 9.01
 
Seminaristische Übungen

Informationen zu den Seminaristischen Übungen werden zu gegebener Zeit veröffentlicht bzw. in der Vorlesung bekannt gegeben

Unterlagen

Als Begleitmaterial zu den Vorlesungen und Übungen stehen Unterlagen zum Download zur Verfügung (siehe Reiter: Unterlagen).

Prüfung

In der Prüfung sind als Hilfsmittel ausschließlich 6 Seiten Formelsammlung (entspricht 3 Blättern DIN-A4 doppelseitig) zugelassen. Elektronische Geräte sind ausdrücklich nicht zugelassen. Der Termin der Prüfung ist im Laufe des Semesters beim Prüfungsamt zu erfahren.

Sprechstunden

Zur Beratung der Studierenden finden sowohl in der Vorlesungszeit als auch in der vorlesungsfreien Zeit Sprechstunden statt. Informationen sind dem Reiter Sprechstunden zu entnehmen bzw. sind auf unserer Homepage unter Sprechstunden zu finden.

Institut

Das Institut für Technische und Numerische Mechanik befindet sich im Ingenieurwissenschaftlichen Zentrum (IWZ), Pfaffenwalding 9, 4. Stock.

Vortragsübungen

Die Vorlesung wird durch Vortragsübungen ergänzt, die unmittelbar auf den Vorlesungsstoff abgestimmt sind. Die Vortragsübungen werden von Herrn Manuel Vierneisel, M.Sc. durchgeführt.

Seminaristische Übungen

Zusätzlich finden zwei seminaristische Übungen statt. Dort lösen die Studierenden unter individueller Anleitung selbstständig Aufgaben.

Die Termine der einzelnen Vortragsübungen und Seminare finden sich im Semesterplan.

Zur Beratung der Studierenden finden sowohl in der Vorlesungszeit als auch in der vorlesungsfreien Zeit Sprechstunden statt. Fragen, die in den Vorlesungen und Übungen offengeblieben sind, können dort besprochen werden. Informationen zu den Sprechstunden finden Sie auf unserer Homepage unter Sprechstunden.

Darüber hinaus werden fachliche Auskünfte am Institut durch Herrn Manuel Vierneisel (Pfaffenwaldring 9, Raum 4.155) erteilt.

Merkblätter zur Vorlesung
  • Zusammengefügte PDFs: M_all
  • M0 :   Hinweise
  • M1 :   Inhalt
  • M2 :   Literatur
  • M3 :   Aufgaben der Maschinendynamik
  • M4 :   Mathematische Hilfsmittel
  • M5 :   Modellelemente
  • M6 :   Koordinatentransformation
  • M7 :   Beschreibungsformen der Rotation
  • M8 :   Euler- und Kardan-Winkel
  • M9 :   Klassifizierung von Bindungen
  • M10 : Charakterisierung von Lagerungen
  • M11 : Kräftearten
  • M12 : Federkonstanten
  • M13 : Trägheitsmomente
  • M14 : Kinetische Energie
  • M15 : Lagrange'sche Gleichungen zweiter Art
  • M16 : Gleichungen gewöhnlicher Mehrkörpersysteme
  • M17 : Eigenschaften der Fundamentalmatrix
  • M18 : Schwinger mit einem Freiheitsgrad
  • M19 : Stabilitätskriterien
  • M20 : Modaltransformation und Schwingungsanalyse
  • M21 : Amplitudenfrequenzgang eines Automobils (Hubschwingungen)
Aufgabenblätter zu den Vortragsübungen
  • Zusammengefügte PDFs: A_all
  • A1 :   Matrizenalgebra und Matrizenanalysis
  • A2 :   Modellbildung
  • A3 :   Kinematik eines Massenpunktes
  • A4 :   Drehmatrix und Winkelgeschwindigkeit
  • A5 :   Bindungen
  • A6 :   Lagerung holonomer Mehrkörpersysteme
  • A7 :   Kinematik gebundener Mehrkörpersysteme
  • A8 :   Klassifizierung von Kräften
  • A9 :   Massengeometrie eines Quaders
  • A10 : Kinetik gebundener Mehrkörpersysteme
  • A11 : Virtuelle Arbeit der Reaktionskräfte am Doppelpendel
  • A12 : Lagerkräfte am Einzylindermotor
  • A13 : Nichtlineare und Lineare Bewegungsgleichungenholonomer MKS
  • A14 : Linearisierung und Transformation der Bewegungsgleichungen des Doppelpendels
  • A15 : Zustandsgleichungen von Mehrkörpersystemen
  • A16 : Fundamentalmatrix des Doppelpendels
  • A17 : Freie Schwingungen, Modalanalyse und Entkopplung von Teilschwingungen
  • A18 : Eigenschwingungen und freie Schwingungen eines allgemeinen MKS
  • A19 : Stabilität
  • A20 : Schwingungsanalyse einer Fördereinrichtung
  • A21 : Hubschwingungen eines Automobils
Bonusaufgaben (werden nicht in der Vortragsübung behandelt)
  • B1 : Kinematik des Einzylindermotors
  • B2 : Nichtlineare Bewegungsgleichung des Einzylindermotors
Lösungen zu den Bonusaufgaben
  • B1 : Kinematik des Einzylindermotors
  • B2 : Nichtlineare Bewegungsgleichung des Einzylindermotors
Seminaraufgaben
  • S1 : Aufgabenblätter für die seminaristische Übung 1
  • S2 : Aufgabenblätter für die seminaristische Übung 2
Lösungen zu den Seminaraufgaben
  • S1 : Aufgabenblätter mit Lösungen für die seminaristische Übung 1
  • S2 : Aufgabenblätter mit Lösungen für die seminaristische Übung 2
MATLAB-Code Beispiele
Alte Prüfungsaufgaben & Hinweise

Bitte beachten Sie, dass als Hilfsmittel ausschließlich eine Formelsammlung im Umfang von bis zu 6 DIN-A4 Seiten (3 Blättern doppelseitig) erlaubt ist.

Alte Prüfungen ohne Lösungen

Alte Prüfungen mit Lösungen

Der Semesterplan ist vorbehaltlich organisationsbedingter Änderungen zu verstehen und wird nach und nach ergänzt und nach Bedarf aktualisiert.

Wintersemester 2023/2024

Datum Dienstag, V 9.01,
11:30 – 13:00 Uhr
 
Datum Donnerstag, V 9.01,
08:00 – 09:30 Uhr
17.10. V1 19.10. V2
24.10. V3 26.10. Ü1 A1, A2, A3 
31.10. V4 02.11. V5
07.11. V6 09.11. Ü2 A4, A5, A6
14.11. V7 16.11. Ü3 A7, A8
21.11. Ü4 A9A10 23.11. V8
28.11. V9 30.11.  
05.12. V10 07.12. Ü5 A11A12
12.12. V11 14.12. Ü6 A13A14 
19.12. V12 21.12. V13
26.12. Weihnachten 
Vorlesungsfrei
28.12. Weihnachten 
Vorlesungsfrei
02.01. Weihnachten 
Vorlesungsfrei
04.01. Weihnachten 
Vorlesungsfrei
09.01. Ü7 A15A16 (online) 11.01. V14 (online)
16.01. Ü8 A17, A18 (online)  18.01. V15 (online)
23.01. Simpack-Tag
25.01. Seminar 1
30.01. V16
01.02. Ü9 A19, A21
06.02. Seminar 2 08.02. Ü10 A20

Aktuell

Liebe Studierende,

am Freitag, den 26.4.2024, ab 14:00 Uhr findet nach Anmeldung die Prüfungseinsicht aller im Wintersemester 2023/24 am ITM abgelegten Prüfungen statt. Sie sollten diesbezüglich eine E-Mail mit weiteren Informationen erhalten haben. Bitte melden Sie sich ansonsten bei uns.

Mit freundlichen Grüßen

Prof. Peter Eberhard, Prof. Jörg Fehr, Prof. Michael Hanss, Dr. Pascal Ziegler

Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an:
Lennart Frie, M.Sc. 
Institut für Technische und Numerische Mechanik
Universität Stuttgart
lennart.frie@itm.uni-stuttgart.de, 0711 685-66393

Letzte Änderungen

  • 06.02.24: Die Lösungen zu den Seminaraufgaben sind jetzt online.
  • 07.12.23: Aktualisierung des Semesterplans und Veröffentlichung bis zum Ende des Semesters unter Berücksichtigung der Gebäudeschließung Anfang Januar.
  • 14.11.23: Aktualisierung des Semesterplans und Veröffentlichung bis einschließlich Dezember.
  • 30.10.23: Veröffentlichung des Semesterplans bis einschließlich November.
  • 16.10.23: Der Vorlesungshörsaal für die Termine am Dienstag wurde aktualisiert. Neuer Hörsaal: V 9.01
  • 13.10.23: Der Vorlesungshörsaal für die Termine am Donnerstag wurde aktualisiert. Neuer Hörsaal: V 9.01
  • 13.09.23: Die Homepage wurde für das Wintersemester 2023/2024 aktualisiert.

Dozenten

Dieses Bild zeigt Peter Eberhard

Peter Eberhard

Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h.
Dieses Bild zeigt Pascal Ziegler

Pascal Ziegler

Dr.-Ing., Akademischer Oberrat
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