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Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
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[quote="Matse"]sry meine Dummheit :hammer:. die Zusammenführung von der Gleichung [latex] m \cdot \ddot{a}=F_{a}-F_{Lw}-F_{R} [/latex] Wenn ich das umforme kommt [latex]a=1/m(F_{a}-F_{Luftw}-F_{R}) [/latex] raus. Die Masse m beschreibt die Trägheit des FZG und J_front und J_rear_ die Massenträgheitsmomente der Räder. Aber ich komm bei besten willen nicht auf die Formel [latex]a=\frac{F}{(m + \frac{J_{front}}{r_{dyn}^2})....)}[/latex]. Bei einem Massenträgheitsmoment gehört doch die Winkelbeschleunigung dazu oder nicht? Oder ist die einfach weggelassen worden? Meine Ideen: [latex]m \cdot \ddot{a}=F_{a}-F_{Lw}-F_{R} [/latex]?s ist meine Bewegungsgleichung [latex]\omega \cdot \theta = M_{A} - M_{B} - M_{R}[/latex] %Drallsatz jetzt möchte ich aus meiner Bewegungsgleichung mit den bekannten Größen [latex]F_{a},F_{Lw},F_{R} [/latex]und m eine Beschleunigung raus bekommen. Dabei sollen die Massenträgheitsmomente der Räder berücksichtigt werden. [url]https://de.mathworks.com/help/physmod/sdl/examples/vehicle-in-simscape-driveline-and-simulink.html[/url] [/url] as_string, ich weiß leider nicht was du mit Rollbedingungen meinst. Schau dir mal das Bsp hinter dem Link an bzw im Anhang als Bild. Ich versteh nicht wie Matlab das einfach so vereinfachen konnte. Danke :)[/quote]
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as_string
Verfasst am: 28. Jan 2017 14:16
Titel:
Duke711 hat Folgendes geschrieben:
Je nach dem wie genau Du dein Fahrzeugmodell gestalten möchtest. Solltest Du nicht nur das Massenträgheitsmoment der Räder zur eigentlichen Gesamtmasse aufaddieren. Sondern das aller rotierenden Körper. Dazu zählen dann die Antriebswellen, Bremsscheiben, Zahnräder, Kupplung, Massenschwungrad, Kurbeltrieb usw.
Wobei diese dann teilweise nicht mehr fix mit der Fahrzeuggeschwindigkeit zusammenhängen, sondern vielleicht noch von eingelegten Gang oder so.
Gruß
Marco
Duke711
Verfasst am: 28. Jan 2017 14:05
Titel:
Je nach dem wie genau Du dein Fahrzeugmodell gestalten möchtest. Solltest Du nicht nur das Massenträgheitsmoment der Räder zur eigentlichen Gesamtmasse aufaddieren. Sondern das aller rotierenden Körper. Dazu zählen dann die Antriebswellen, Bremsscheiben, Zahnräder, Kupplung, Massenschwungrad, Kurbeltrieb usw.
as_string
Verfasst am: 28. Jan 2017 13:48
Titel:
Nein, das hat ja auch mit der Geschwindigkeit nichts zu tun und E ist natürlich keine Kraft sondern eine Energie...
Also, ich versuchs nochmal anders: Dir ist ja klar, dass für sich rein translatorisch bewegende Massen die Formel:
verwendet werden kann. Dabei ist F die resultierende Kraft, also Vektor-Summe aller angreifender Kräfte. Wenn man nur eine Raum-Dimension betrachtet, hat man also nur noch plus oder minus Kraft eins, plus oder minus Kraft zwei und so weiter, je nachdem in welche der beiden möglichen Richtungen die jeweilige Kraft wirkt. Das erklärt schon den Zähler Deiner Formel.
Das m steht hier eigentlich ja für die träge Masse, die schwere Masse interessiert in diesem Zusammenhang ja nicht, weil die ja nur im Zusammenhang mit der Gewichtskraft steht und das wäre dann höchstens wieder ein Summand im Zähler. Im Nenner geht es aber um die Trägheit.
Wenn an einem Auto Räder drehen, dann bewegen sich ja manche Massepunkte schneller als die translatorische Geschwindigkeit des Autos. So ist z. B. der höchste Punkt eines jeden Rades doppelt so schnell, wie das Auto selbst. So langer der Reifen rollt, also weder durchdreht beim Beschleunigen noch blockiert beim Bremsen, ist jeder der oberste Punkt immer genau doppelt so schnell wie das Auto an sich. Bei den Punkten ganz vorne oder ganz hinten eines jeden Reifens ist es z. B. ein Faktor von Wurzel-2 zur Fahrzeuggeschwindigkeit (die bewegen sich ja mit der selben Geschwindigkeit auf/ab, wie auch gleichzeitig zusammen mit dem Auto nach vorne, also kann man mit dem Pythagoras auf den Faktor Wurzel-2 kommen).
Da die Geschwindigkeiten also zu jedem Zeitpunkt an den einzelnen Punkten des Rades (ganz unten 0, ganz oben 2v, ganze vorne/hinten Wurzel-2 mal v etc.) muss ja beim Beschleunigen des Fahrzeugs nicht nur die gesamte Masse nach vorne beschleunigt werden, sondern auch diese ganzen einzelnen Massepunkte des Rades noch zusätzlich in diese Kreisbewegung gebracht werden. Die angreifenden Kräfte (also die resultierende Kraft) muss also manche Massepunkte stärker beschleunigen.
Beim Beschleunigen gewinnt das Auto ja an kinetischer Energie hinzu. Je nachdem, auf welche Geschwindigkeit das Auto beschleunigt hat, ist diese höher.
Jetzt stell Dir vor: Du hast einmal einen Masseklotz, der ohne zu rotieren aber auch ohne Reibung, auf einer Eisfläche beschleunigt wird. Nebendran hast Du zum anderen ein Auto mit gleicher Gesamtmasse auf Rädern, das Du genau so parallel dazu beschleunigen willst, ohne dass die Räder rutschen. Dann wirst Du für die selbe Beschleunigung eine größere Kraft brauchen, als beim Klotz, weil Du nicht nur translatorisch die Gesamtmasse beschleunigen musst, sondern auch noch die Räder zum rotieren bringen musst, so dass manche Massepunkte im Gesamtkonstrukt bis zu doppelt so schnell sind, wie das gesamte Auto. Da bedeutet aber auch, da Energie ja Kraft mal Weg ist, dass auf einer gegebenen Beschleunigungsstrecke, um beide z. B. auf 100km/h zu bringen oder so, die Energie im Auto größer sein muss, weil ja dafür mehr Arbeit aufgewendet wurde (die Strecke ist gleich, aber die Kraft war permanent höher).
Da man die Energieformel für translatorische kinetische Energie und rotatorische kinetische Energie kennt und diese beiden einfach addieren darf, kann man die gesamte kinetische Energie ausrechnen (wie ich oben gemacht habe). Wenn man dabei die Rollbedingung für die Räder verwendet, kommt man eben auf obiges Ergebnis. Wenn man das so zusammen fasst, wie ich das gemacht habe, sieht man eben, dass sich das Auto mit Masse m und den 4 Rädern mit Trägheitsmoment J so verhält, wie ein Klotz ohne Räder und ohne Rotation, aber mit der höheren Masse m* sich verhalten würde. Sprich, die Trägheit von beiden ist die selbe. Sprich: Die Beschleunigung bei einer bestimmten resultierenden Kraft ist für das Auto mit Masse m und 4 Rädern die selbe, wie sie für einen Klotz ohne Rotation wäre, wenn dessen Masse aber größer, nämlich m* wäre.
In diesem Sinne kannst Du die Formel a=F/m für das Auto mit rotierenden Rädern weiter verwenden, obwohl sie eigentlich nur für reine Translation gültig ist. Allerdings musst Du die träge Masse m anpassen, indem Du dafür diese erhöhte Masse m* einsetzt. Und genau das ist es ja, was bei der Formel von Dir auch drin steht: Zur eigentlichen Masse wird noch viermal J/r² für jedes Rad addiert, was die zusätzliche Trägheit eines rotierenden Rades eben ist.
Gruß
Marco
Matse
Verfasst am: 28. Jan 2017 12:01
Titel:
Ja, die Gleichung kommt mir bekannt vor
Matlab beschreibt folgende Gleichung mit dem Simulinksystem:
und ich versteh nicht wie die Geschwindigkeit zur Beschleunigung wurde. Und ist
die Summe der Kräfte? Interessant ist, dass die Einheiten stimmen.??
Ich frage mich, ob ich das für mein Fahrzeug einfach übernehmen kann. Wollte es aber erst nachvollziehen können, sonst steh ich da nachher ziemlich doof wenn ich danach gefragt werde
Danke schon mal as_string das du dich dem annimmst
as_string
Verfasst am: 27. Jan 2017 19:14
Titel:
Matse hat Folgendes geschrieben:
Was haben hier die zwei Punkte über dem a zu suchen?
Matse hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich das umforme kommt
Dann schreib doch besser die Kraft in den Zähler. Ist zwar so nicht falsch, aber besonders deutlich auch nicht.
Matse hat Folgendes geschrieben:
Die Masse m beschreibt die Trägheit des FZG und J_front und J_rear_ die Massenträgheitsmomente der Räder.
Die Trägheitsmomente kommen in dieser Formel aber doch gerade gar nicht vor. Auf was genau beziehst Du Dich?
Matse hat Folgendes geschrieben:
Aber ich komm bei besten willen nicht auf die Formel
.
Bei einem Massenträgheitsmoment gehört doch die Winkelbeschleunigung dazu oder nicht? Oder ist die einfach weggelassen worden?
Jetzt gibt es nochmal andere Massenträgheitsmomente und dann fehlt noch ein Teil der Formel mit den Pünktchen. Also ich blicke da nicht durch...
Matse hat Folgendes geschrieben:
as_string, ich weiß leider nicht was du mit Rollbedingungen meinst.
Die Rollbedingung geht davon aus, dass die Räder ohne Schlupf auf der Straße abrollen. Also muss die Umfangsgeschwindigkeit der Räder der translatorischen Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen, Sprich Winkelgeschwindigkeit der Räder und Fahrzeuggeschwindigkeit stehen in einem festen Verhältnis zueinander, nämlich dem Radius der Räder.
Normalerweise geht man dann über die kinetische Energie des Autos. Die setzt sich zusammen aus der translatorischen Energie des gesamten Autos plus der rotatorischen Energie der Räder.
Nehmen wir mal an, Du hast ein Auto mit vier Räder mit dem Trägheitsmoment J und Radius r jeweils, dann ist die gesamte kin. Energie ja:
Dabei kannst Du die Masse zu einer neuen "Gesamtträgheit" m* zusammen fassen mit:
Ich habe dabei die Rollbedingung:
verwendet gleich am Anfang.
Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das jetzt in Deinem Fall weiter hilft oder nicht...
Matse hat Folgendes geschrieben:
Schau dir mal das Bsp hinter dem Link an bzw im Anhang als Bild.
Sorry... Das sagt mir nicht wirklich was...
Gruß
Marco
Matse
Verfasst am: 27. Jan 2017 18:44
Titel:
sry meine Dummheit
.
die Zusammenführung von der Gleichung
Wenn ich das umforme kommt
raus. Die Masse m beschreibt die Trägheit des FZG und J_front und J_rear_ die Massenträgheitsmomente der Räder.
Aber ich komm bei besten willen nicht auf die Formel
.
Bei einem Massenträgheitsmoment gehört doch die Winkelbeschleunigung dazu oder nicht? Oder ist die einfach weggelassen worden?
Meine Ideen:
?s ist meine Bewegungsgleichung
%Drallsatz
jetzt möchte ich aus meiner Bewegungsgleichung mit den bekannten Größen
und m eine Beschleunigung raus bekommen. Dabei sollen die Massenträgheitsmomente der Räder berücksichtigt werden.
https://de.mathworks.com/help/physmod/sdl/examples/vehicle-in-simscape-driveline-and-simulink.html
[/url]
as_string, ich weiß leider nicht was du mit Rollbedingungen meinst. Schau dir mal das Bsp hinter dem Link an bzw im Anhang als Bild. Ich versteh nicht wie Matlab das einfach so vereinfachen konnte.
Danke
as_string
Verfasst am: 27. Jan 2017 15:14
Titel:
Also: Der Link funktioniert bei mir nicht (mehr?) und die Formeln sind unvollständig, teils falsch und generell schlecht zu lesen. Warum tust Du die nicht in latex-Tags, wenn es schon gröstensteils Latex ist oder zumindest sein soll?
Generell: Die Rollbedingung soll für die Räder wohl erfüllt sein, vielleicht hilft Dir weiter, wenn Du die benutzt.
Gruß
Marco
Duke711
Verfasst am: 27. Jan 2017 15:03
Titel:
Leider kann man deine Gleichungen auf den ersten Blick nicht entziffern. Zum Massenträgheitsmoment gehört immer einer Beschleunigung bzw. Winkelbeschleunigung.
Matse
Verfasst am: 27. Jan 2017 13:09
Titel: Massenträgheitsmoment
Meine Frage:
Hallo Leute,
ich möchte grad ein Fahrzeugmodell aufbauen und habe mir dazu folgendes Modell angeschaut:
https://de.mathworks.com/help/physm.....iveline-and-simulink.html
die Zusammenführung von der Gleichung
m \cdot \ddot{a}=F_{a}-F_{Lw}-F_{R}
ist mir klar.
Wenn ich das umforme kommt
a=1/m(F_{a}-F_{Luftw}-F_{R})
raus. Die Masse m beschreibt die Trägheit des FZG und J_front und J_rear_ die Massenträgheitsmomente der Räder.
Aber ich komm bei besten willen nicht auf die Formel
a=\frac{F}{(m + \frac{J_{front}}{r_{dyn}^2})....)}.
Bei einem Massenträgheitsmoment gehört doch die Winkelbeschleunigung dazu oder nicht? Oder ist die einfach weggelassen worden?
Grüße
Meine Ideen:
m \cdot \ddot{a}=F_{a}-F_{Lw}-F_{R} ?s ist meine Bewegungsgleichung
\omega \cdot \theta = M_{A} - M_{B} - M_{R} %Drallsatz
jetzt möchte ich aus meiner Bewegungsgleichung mit den bekannten Größen F_{a},F_{Lw},F_{R} und m eine Beschleunigung raus bekommen. Dabei sollen die Massenträgheitsmomente der Räder berücksichtigt werden.