Simulator für Bobdynamik-Untersuchungen

Motivation

• Bewertung der Auswirkung konstruktiver Änderungen
• Ermittlung optimaler Systemparameter-Werte
• Reduzierung der Anzahl notwendiger Testfahrten

Methodik / Modell

• parametrisierte mehrkörperdynamische Modelle (MKS)
• mathematische Bahnbeschreibungen auf der Grundlage von Konstruktionsdaten
• Kontaktmodelle zwischen Kufe und Bahn
• Steuerung entlang einer vorgegebenen Sollfahrspur

Features

• anwenderorientierte Benutzeroberfläche zur Versuchskonfiguration und -durchführung
• interaktive Änderung von Modellparametern (Abmessungen, Federkonstanten, Dämpfungen)
• Auswahl zu berücksichtigender Modellmodule per Mausklick
• Resultate simultan zur Berechnung
• integriertes Postprocessing (Diagramme, Videogenerierung, ASCII-Dateiausgabe)

Versuchsdurchführung

• Bahn- und Fahrspurauswahl
• Vorgabe von Startpunkt und Startgeschwindigkeit
• Modellkonfiguration (Masse der Mannschaft, Position von Zusatzmassen, Eisparameter, …)
• direkter Variantenvergleich durch Simultanrechnung

Resultate - Statische Untersuchungen

• fiktives, horizontal orientiertes Bahnsegment
• Ermittlung der Lastverteilung durch Berechnung statischer Kufenaufstandskräfte
• Werkzeug zur optimalen Positionierung der Mannschaft sowie der Zusatzmassen

Resultate - Dynamische Untersuchungen

• dynamische Belastung von Sportgerät und Mannschaft
• Beurteilung der Kufe-Eis-Kontaktkräfte (Abheben der Kufen, Kufendrift, Varianz der Aufstandskräfte, ...)
• Abweichung von einer Sollfahrspur, Lenkwinkelverlauf, erforderliche Lenkmomente

Auswertung

• visuelle Bewertung durch ‚mitfliegende‘ Kameras → Fahrersicht, Draufsicht, Frontalsicht
• Statistische Auswertung der Kufenaufstandskräfte
• Trendaussagen zum Einfluss von Modellparametern auf das dynamische Gesamtverhalten
• direkter Vergleich unterschiedlicher Modellkonfigurationen durch Simultanberechnungen
  
    →‚Wettfahrt‘ verschiedener Modellkonfigurationen

Simulationsvideos

• Fahrt im Eiskanal aus Fahrersicht (mov-Datei, 3.5 MB)
• Direkter Vergleich unterschiedlicher Systemkonfigurationen (mov-Datei, 6.7 MB)