Numerische Methoden in der Kraftfahrzeugtechnik
Numerische Methoden in der Kraftfahrzeugtechnik an der TU Braunschweig
Numerische Methoden in der Kraftfahrzeugtechnik an der TU Braunschweig
Kartei Details
| Karten | 127 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Physik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 02.02.2013 / 04.12.2014 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/numerische_methoden_in_der_kraftfahrzeugtechnik
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Beschreibe "Näherung gemäß TUSTIN"!
Siehe Grafik
Beschreibe "Petrinetze"!
lokale Darstellung gegeben oder aufstellen »globale Darstellung »Erreichbarkeits- und Transitionsmatrix erstellen Damit eine Transition schalten kann, müssen alle Eingangsmarkierungen besetzt sein!
Beschreibe "Semiotisches Dreieck"!
Siehe Grafik
Beschreibe A/D-Wandlung
-Zeitdiskretisierung durch Abtastung -Quantisierung der Amplitude
Beschreibe absoluter/ relativer Fehler (Näherung gemäß TUSTIN):
Absolut: Ergebnis - Vorgabe Relativ: absoluter Fehler/Vorgabe
Beschreibe das Abtasttheorem nach Shannon!
-Abtastfrequenz muss doppelt so hoch sein als das Frequenzband -Bei überlagerten Schwingungen muss jede einzelne das Theorem erfüllen
Beschreibe Euler-Cauchy Verfahren!
Siehe Grafik
Beschreibe Obersumme/ Untersumme (Näherung gemäß Tuskin)!
gegeben ist Funktion f(x), Intervall, Zerlegung in n-Teile: Bei Obersumme mit f(0,0) beginnen Bei Untersumme mit f(0,1) beginnen(bei 0,1er Schritten!!!)
Beschreibe Runge-Kutta Verfahren!
Siehe Grafik
Beschreibe Euler-Heun-Verfahren!
s.Grafik
Nach welchen Kriterien lassen sich Signale klassifizieren?
(zeit-)kontinuierlich — (zeit-)diskret, diskontinuierlich amplitudenkontinuierlich — amplitudendiskret analog — digital reellwertig — komplexwertig eindimensional — mehrdimensional endlicher Definitionsbereich — unendlicher Definitionsbereich deterministisch — stochastisch
Nenne "Klassifizierung der Lösungsverfahren"!
-Fixed step Solver -Variable step Solver jeweils explizit oder implizit
Nenne Beispiele für Beschreibungsmittel!
natürliche Sprache, Programmiersprachen, Unified Modeling Language (UML), mathematische Symbolik (z.B. DGLn), Zustandsautomaten, Petrinetze, Blockschaltbilder …
Nenne Beispiele für Methoden!
Codegenerierung, Tiefensuche (bei Graphen), Interpolation, Integration, Faltung …
Nenne die drei Arten der Verhaltensbeschreibung! Jeweils ein Beispiel explizit und implizit!
grafisch • explizit: Oszilloskop • implizit: Trajektorien, d.h. ein zeitparametrierter Verlauf einander gegenübergestellter Zustandsgrößen analytisch • implizit: Differenzialgleichung • explizit: Lösung der Differenzialgleichung numerisch • implizit: Rekursionsgleichungen • explizit: Zahlentabellen
Nenne die Klassifizierungen der -Euler-Cauchy.. -Euler-Heun.. -Runge-Kutta..
EC: explizit, 1.Ordnung, fixed step, Rechtecknäherung EH: explizit, 1.Ordnung, fixed step, Prädiktor-Korrektor, Trapeznäherung RK: explizit, 4. Ordnung
Nenne typische Verfahren für die Integration in zeitdiskreter Form!
• Euler • Adams-Bashforth • Runge-Kutta • Runge-Kutta Fehlberg
Stelle die "Auflösung des Zustands" über die "Auflösung der Referenzgröße" dar!
Siehe Grafik
Um Speicherverbrauch klein zu halten stellen sich welche Fragen?
Wie gering darf meine Abtastrate mindestens sein? Wie hoch muss die Auflösung der Amplitude sein?
Wie ist das "Signal" definiert
Ein Signal ist eine Funktion oder Wertefolge, die Information repräsentiert
Wodurch können Fehler in der analytischen Modellierung geschehen?
durch Zahlen (Quantisierung) durch Näherungsverfahren (z.B. Taylor-Reihen) durch das Modellierungskonzept
Wofür steht das "BMW-Prinzip"?
•Beschreibungsmittel - Sie beschreiben in graphischer Form bestimmte Sachverhalte zur visuellen Wahrnehmung und Speicherung •Methode - Sie ist eine auf einem Regelsystem aufbauende Vorgehensweise, nach Sache und Ziel planmäßig, zur Erlangung von Erkenntnissen und praktischen Ergebnissen. (Methode+Werkzeug=Verfahren) •Werkzeug - Es dient zur Unterstützung den Menschen bei der Herstellung von Ergebnissen. Heute meist Rechensysteme (Hard- und Software)
z-Transformation von Signalen, siehe Grafik
Siehe Grafik
Benenne die Klassen von Näherungsverfahren!
- Einschrittverfahren - Mehrschrittverfahren - Prädiktor-Korrektor-Verfahren
Beschreibe den "idealen Motor"!
-innerlich reversible Kreisprozesse mit Wärmezufuhr und -abfuhr -Zylinder während Kompressions- und Arbeitstakt adiabat -Verbrennung wird als Wärmezufuhr angenommen -Wärmeabfuhr geschiet in UT s. Abb. 1-4 im Skript
Beschreibe die wesentlichen EIgenschaften des Otto bzw Dieselmotors!
Otto: (Gemischansaugend) Fremdzündung (Quantitätsregelung) Diesel: Luftansaugend Einspritzung des Kraftstoffs in die verdichtete Luft kurz vor OT Selbstzündung Qualitätsregelung
Beschreibe Einschrittverfahren!
nur Yi für Yi+1 [-] viele Funktionsaufrufe [+] automatische Schrittweitenstreuung einfach [+] Genauigkeit leicht einstellbar
Beschreibe Mehrschrittverfahren!
verwendet auch frühere Werte » Anlaufstuck wird benötigt [+] wenige Funktionsaufrufe [-] Neuberechnung des Anlaufstucks bei h-Anderung
Beschreibe Prädiktor-Korrektor-Verfahren!
zunächst Berechnung des Prädiktors, danach Verbesserung durch Korrektor
Beschreibe Steife DGL-Systeme!
- Komponenten haben stark unterschiedliche Zeitkonstanten - Benötigt werden Verfahren, die diese Komponenten mit großen Schrittweiten h lösen können - Explizite R-K-Verfahren NICHT gut geeignet - Implizite Verfahren gut geeignet - Ermitteln der Steifheit durch mathematisch Betrachtung und/oder ausprobieren
KoKoeffiziententabelle: Stelle m | j | A_ j | a_ j | b_ js für s=1(1)m-1 | q_g für das Klassiche Runge-Kutta Verfahren dar!
Siehe Grafik
Koeffiziententabelle: Stelle m | j | A_ j | a_ j | b_ js für s=1(1)m-1 | q_g für das Euler-Cauchy Verfahren dar!
Siehe Grafik
Nenne Beispiele für diese Arbeitsprozesse: kontinuierliche Verbrennung intermittierende Verbrennung
k.V. - Gasturbine, Stirlingmotor i.V. - Kolbenmotor mit innerer Verbrennung
Nenne den allgemeinen thermischen Wirkungsgrad!
eta_th = gewonnene Arbeit / aufzuwendende Arbeit = W / Q_zu = (Q_zu - Q_ab) / Q_zu = 1 - (Q_ab / Q_zu)
Nenne die 6 Lösungsverfahren, passend dazu Problemtyp, Genauigkeit und Anwendung!
SIehe Grafik
Nenne die Zustandsänderungen des "Gleichraumprozesses"!
1-2 : Isentrope Kompression mit vorgegebenem Verdichtungsverhältnis(Klopfgrenze) 2-3 : Isochore Wärmeabfuhr 3-4 : Isentrope Expansion bis V4 = V1 4-1 : Isochore Wärmeabfuhr bis p0
Skizziere das EC- Verfahren! (Graph)
Siehe Grafik
Skizziere das verbesserte EC- Verfahren! (Graph)
Siehe Grafik
Skizziere das verbesserte EC- Verfahren! (Graph)
Siehe Grafik
Vergleich: Stelle die exakte und die mittels Runge-Kutta berechneten Lösung h=0,5 dar! Stelle die exakte und die mittels Euler-Cauchy berechneten Lösung h=0,05 dar!
Siehe Grafik
