Zur Stabilität relativer Gleichgewichtslagen von Weltraumsystemen

Aktivität: Gespräch oder VortragVortrag

Beschreibung

Viele Weltraumsysteme operieren in sogenannten „relativen Gleichgewichtszuständen“, bei denen eine mechanische Struktur eine konstante Drehung um die Erde oder - im Fall einer Kreiselstabilisierung - um eine Körperachse ausführt. Dabei ist charakteristisch, dass keine äußeren Momente einwirken und deshalb der Drehimpuls konstant bleibt. In diesem Vortrag wird gezeigt, wie in diesem Fall die reduzierte Energie-Impuls-Methode (REMM) zur Beurteilung der Stabilität angewendet werden kann. Insbesondere wird auf die Behandlung großer flexibler Strukturen wie den Weltraumaufzug eingegangen, für die ein auf der Finite Elemente Methode beruhendes Verfahren präsentiert wird. Der Vortag beginnt mit einer Darlegung der reduzierten Energie-Impuls-Methode (REMM) auf Basis der Lagrangeschen Mechanik, die üblicherweise auch Studenten ingenieurswissen-schaftlicher Fachgebiete zugänglich ist. Als einführendes Beispiel wird der momentenfreie Kreisel analysiert und erklärt, warum die REMM auf die „modifizierte Hauptachsenregel“ führt, wonach nur eine Drehung um die Achse mit dem größten Trägheitsmoment stabil ist, während nach dem klassischen Ergebnis von Euler auch die Drehung um die kleinste Achse stabil sein müsste. Im zweiten Teil des Vortrages wird die REMM für Stabilitätsuntersuchungen flexibler Struk-turen, die mit Finiten Elementen diskretisiert wurden, eingesetzt. Die vorgestellte Methode kommt mit den in kommerziellen Softwarepaketen (wie z.B. ABAQUS) zur Verfügung ste-henden Ergebnisdaten aus, um die Stabilität einer relativen Gleichgewichtslage zu beurtei-len. Eine Diskussion von Beispielen, u. a. des Weltraumaufzuges beschließt den Vortrag.
Zeitraum19 Okt 2009
EreignistitelHabilitationskolloquium
VeranstaltungstypWorkshop
OrtTechnische Universität Wien, Österreich