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Kombination analytischer und numerischer Berechnungsmethoden als Grundlage eines Softwaresystems zum Getriebeentwurf

ISBN: 978-3-86359-389-6

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Kurzübersicht

Das Spannungsfeld zwischen steigenden Anforderungen an Bewegungsaufgaben und zurückgehender Anzahl von Getriebetechnik-Fachleuten erzeugt einen Bedarf an einem zugeschnittenen, digitalen Hilfsmittel. Die Arbeit legt den Grundstein für eine den Anforderungen entsprechende Getriebeentwurfssoftware. Dazu wird neben der Festlegung der Softwarearchitektur und der objektorientierten Datenmodellierung auch ein universeller und schneller Berechnungsalgorithmus entwickelt.

Kombination analytischer und numerischer Berechnungsmethoden als Grundlage eines Softwaresystems zum Getriebeentwurf

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Details

Das Spannungsfeld zwischen steigenden Anforderungen an Bewegungsaufgaben und zurückgehender Anzahl von Getriebetechnik-Fachleuten erzeugt einen Bedarf an einem zugeschnittenen, digitalen Hilfsmittel. Dieses soll das nötige Getriebetechnik-Fachwissen auf ein Minimum reduzieren, dabei jedoch die Synthese- und Analysemöglichkeiten nicht einschränken. Ziel der Arbeit ist es den Grundstein für eine den Anforderungen entsprechende Getriebeentwurfssoftware zu legen. Dazu wird neben der Festlegung der Softwarearchitektur und der objektorientierten Datenmodellierung auch ein universeller und schneller Berechnungsalgorithmus entwickelt.

Für die Architektur des Softwaresystems werden Architekturmuster aus dem Bereich der Softwaretechnik verwendet, wodurch eine für die Aufgabe sinnvolle Aufteilung der Komponenten erreicht wird. Das ausgewählte MVC2-Architekturmuster sorgt für eine möglichst lose Kopplung zwischen der Benutzeroberflächen und des Datenmodells. Um die Erweiterbarkeit der Software sicherzustellen, wurde neben dem MVC2-Architekturmuster das Plug‑In-Muster verwendet.

Das zugrundeliegende Datenmodell wird durch Ausnutzung der Grundsätze der Objektorientierung entwickelt, um Wartbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Modularisierung der Daten und Algorithmen auf einem möglichst hohen Level gewährleisten zu können. Eine Erweiterbarkeit des Datenmodells ist durch die gute Kapselung und die objektorientierte Struktur des Modells gegeben. Vor allem durch die Verwendung polymorpher Bindungen wird eine hohe Flexibilität erreicht.

Das oberste Ziel der Entwicklung ist die möglichst automatische Vorgehensweise der Analyse, so dass der Benutzer weder die Berechnungsverfahren auswählen muss noch in der Modellierung der Topologie eingeschränkt ist. Dieses Ziel wird erreicht, indem das modellierte Getriebe durch eine automatische Topologieanalyse in Maschen zerlegt wird, die in der kinematischen Analyse verwendet werden.

Die Anforderung einer schnellen und gleichzeitig universellen Berechnung des modellierten Getriebes wird durch die Kombination von analytischen und numerisch-iterativen Berechnungsmethoden erreicht. Dadurch wird die hohe Berechnungsgeschwindigkeit der Modulmethode ausgenutzt. Die Universalität wird durch den numerisch-iterativen, maschenbasierten Ansatz gewährleistet. Darüber hinaus wird durch die Berechnung von relativen Gelenkgrößen sichergestellt, dass die Berechnung unabhängig von der Wahl des Gestell-Glieds ausgeführt wird.

Zusatzinformation

Autor Mannheim, Tom-Philip
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-389-6
Gewicht 0.300 kg
Erscheinungsdatum 26.01.2016
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