Antal högskolepoäng: 8. Betygsskala: TH. Nivå: A (Avancerad nivå). Huvudområde: Teknik. Undervisningsspråk: Kursen kan komma att ges på engelska. Överlappar följande kurs/kurser: FME071 och FME120. Valfri för: F4, F4bem, F4tf, I4, M4bem. Kursansvarig: Univ.lektor Per Lidström, per.lidstrom@mek.lth.se, Mekanik. Förkunskapskrav: Grundläggande kurser i mekanik, linjär algebra och analys. Prestationsbedömning: Godkända inlämningsuppgifter och skriftlig tentamen. Hemsida: http://www.mek.lth.se.

Syfte
Syftet med kursen är att:

• ge kunskaper om den grundläggande teorin för dynamiken hos Flerkropps-system bestående av stela och enkla flexibla kroppar.

• ge insikter i den numeriska analysen av Flerkroppsdynamikens ekvationer.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna redogöra för de viktigaste resultaten i teorin för Flerkroppsdynamik.

• kunna formulera teoretiska modeller för system av kopplade stela och enkla elastiska kroppar.

• kunna något om de kommersiella datorprogram för Flerkroppsdynamik som finns tillgängliga på marknaden.

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• kunna analysera vissa enkla Flerkropps-system med hjälp av datorprogram (Mathcad, FEM, MBS-program).

• kunna redogöra för en genomförd analys av ett flerkroppsproblem i en välskriven rapport.

• kunna beskriva några tekniska problem i industriella tillämpningar som kan studeras med hjälp av Flerkroppsdynamik.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• kunna värdera erhållna resultat utifrån den aktuella problemställningen och fysikalisk rimlighet.

Innehåll
Stel kropps kinematik och dynamik; Eulers vinklar, m.m., tröghetstensorn, Eulers ekvationer, Effekt och energi. Rotation kring fix axel och fix punkt; lagerreaktioner, dynamisk balansering, stabilitet, Gyroskopisk rörelse. d´Alemberts princip. Lagranges ekvationer; tvång, frihetsgrader, Lagrangefunktion, generaliserade krafter. Flerkroppssystem; holonoma och icke-holonoma tvångsvillkor, tvångskrafter, kontaktkrafter, friktion, effektförlust. Lagranges ekvationer med tvångsvillkor. Stela och flexibla kroppar i system; diskretisering och koordinatrepresentation, mass- och styvhetsmatriser. Rörelseekvationerna; deras konstruktion och numeriska behandling. Något om programsystemen ADAMS, MATLAB m.fl.

Litteratur
Lidström P., Nilsson K.: Lecture Notes on Fundamentals of MultiBody Dynamics. Div. of Mechanics LTH, 2006.
A.A. Shabana: Dynamics of MultiBody Systems. 3rd Edition. Cambridge University Press. 2005.