Starre oder flexible Mehrkörpersimulation — und woran Sie es erkennen
Am Anfang jeder Mehrkörpersimulation steht eine Entscheidung, die über die Aussagekraft des gesamten Modells bestimmt: starre oder flexible Körper? Wer sie falsch trifft, bekommt Kräfte, die entweder unnötig teuer erkauft oder schlicht falsch sind. Dabei lässt sich die Frage oft an einem einzigen Kriterium festmachen.
Der Regelfall: starre Körper
In vielen Mehrkörpersimulationen genügt es, die Bauteile als starr anzunehmen. Man interessiert sich für Bewegungen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und die daraus resultierenden Kräfte und Momente in den Gelenken — nicht für die Verformung der Bauteile selbst. Die starre Rechnung ist schnell, robust und für die Lastermittlung meist ausreichend.
Wann starr nicht mehr reicht
Kritisch wird es, wenn das System statisch überbestimmt gelagert ist. Bei einer überbestimmten Lagerung hängt die Kräfteverteilung davon ab, wie steif die Bauteile sind — und genau diese Information fehlt im starren Modell. Eine starre Rechnung verteilt die Kräfte dann nach der Modellannahme, nicht nach der physikalischen Realität.
In solchen Fällen müssen die relevanten Körper flexibel abgebildet werden. Erst wenn die Steifigkeit der Bauteile ins Modell einfließt, stellt sich die Kräfteverteilung so ein, wie sie im realen System auftritt.
Die Faustregel
Statisch bestimmt gelagert und nur an Bewegung und Gelenkkräften interessiert? Dann reicht starr. Statisch überbestimmt, oder die Bauteilverformung beeinflusst das Ergebnis? Dann führt an flexiblen Körpern kein Weg vorbei.
Fazit
Die Wahl zwischen starr und flexibel ist keine Frage des Aufwands, sondern der Physik. Wer sie an der Frage der statischen Bestimmtheit festmacht, trifft sie meist richtig — und bekommt Kräfte, die zur Realität passen.
Wir führen Mehrkörpersimulationen mit starren und flexiblen Körpern durch. Sprechen Sie uns an.
