DAlembertsches Prinzip


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Prinzip von d'Alembert

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Kinematik 13: Das Prinzip von d'Alembert

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Im allgemeinen Fall von Mehrkörpersystemen wird berücksichtigt, dass auch die virtuelle Arbeit der Zwangsmomente auf den virtuellen Verdrehungen verschwindet.

Zur Berechnung der Zwangsmomente wird die Eulersche Gleichung verwendet. Die virtuellen Verschiebungen bzw.

Verdrehungen erhält man aus den partiellen Ableitungen der translatorischen bzw. Die Beschleunigungen lassen sich in einen Teil, der nur von den zweiten Ableitungen der verallgemeinerten Koordinaten abhängt, und einen Restterm zerlegen:.

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So geht's! Das Prinzip von d'Alembert ermöglicht die Berechnung eines dynamischen Systems unter statischer Betrachtungsweise. Die Trägheitskraft wird durch die Masse m des bewegten Systems verursacht und greift deshalb in dessen Schwerpunkt an.

Die Beschleunigungen lassen sich in einen Teil, der nur von den zweiten Ableitungen der verallgemeinerten Koordinaten abhängt, und einen Restterm zerlegen:.

Die Berechnung der Massenmatrix sowie der verallgemeinerten Kräfte und Momente kann numerisch im Rechner durchgeführt werden.

Das Differentialgleichungssystem kann ebenfalls numerisch mit gängigen Programmen gelöst werden. Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung der Masse können daher in Abhängigkeit dieses Winkels ausgedrückt werden:.

Die Bewegungsgleichung ergibt sich aus der Bedingung, dass die virtuelle Arbeit der Zwangskräfte verschwindet. Kinematik des starren Körpers.

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