MechDev-Berechnungskern
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Berechnungskern zur effektiven Getriebeberechnung
Motivation
Heutzutage ist der Getriebeentwurf kein Prozess, der nur mit Stift und Papier erfolgen kann. Daher wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Softwarelösungen entwickelt und verwendet, um den Getriebeentwurfsprozess effizienter zu gestalten. Neben der Benutzerfreundlichkeit ist ein effizienter Berechnungskern einer der Hauptpfeiler einer erfolgreichen Getriebeentwurfssoftware. Erst durch einen effizienten Berechnungskern wird ein dynamisch-interaktiver Getriebeentwurf möglich und zudem die Akzeptanz der Software gesteigert.
In diesem Teilprojekt wurde untersucht, wie ein solch effizienter Berechnungskern gestaltet werden kann. Der so entwickelte Berechnungskern wurde im Anschluss in der Getriebeentwurfssoftware Mechanism Developer, kurz MechDev, umgesetzt.
Ziel
Eine effiziente Getriebeberechnung ist vor allem dann möglich, wenn auf analytische und nicht auf numerische Berechnungsverfahren zurückgegriffen werden. Es gibt jedoch Getriebe, die sich nur numerisch berechnen lassen. Daher sollen numerische und analytische Verfahren bestmöglich kombiniert werden. Durch die Kombination soll nach Möglichkeit analytisch berechnet werden. Erst wenn eine solche Berechnung nicht möglich ist, können auf numerische Ansätze zurückgegriffen werden.
Ergebnis
Ergebnis dieser Untersuchung ist ein maschenbasiertes Berechnungsverfahren. Getriebe werden dabei in Maschen unterteilt um die Berechenbarkeit der Maschen zu validieren. Ist eine Masche analytisch berechenbar, wird diese analytisch berechnet. Sind Maschen nicht analytisch berechenbar, wird ein numerischer Ansatz nach der Newton Methode gewählt. Durch die Verwendung analytischer Ansätze wurde eine signifikante Leistungssteigerung der Berechnungsalgorithmen erzielt. Eine genaue Beschreibung des Berechnungskerns ist in der Dissertation "Kombination analytischer und numerischer Berechnungsmethoden als Grundlage eines Softwaresystems zum Getriebeentwurf" von Tom-Philip Mannheim beschrieben.