Dynamik elastischer Mehrkörpersysteme - Theorie, Entwurf, Regelung, Messung und Validierung am Beispiel von Windenergieanlagen

Moderne Simulationswerkzeuge bekommen eine immer größere Bedeutung für die industrielle Produktentwicklung. Dies ist zum einen in den immer kürzer werdenden Produktentwicklungszyklen und zum anderen in den großen Kosten für einen Prototypenbau begründet. In der vorliegenden Habilitationsschrift werden moderne Entwicklungsprozesse am Beispiel von Windenergieanlagen auf Basis von elastischen Mehrkörpersystemen beschrieben. Windenergieanlagen stellen aufgrund ihrer großen, schlanken und somit biegeweichen Strukturen und ihrer Interaktion mit einer Regelungssoftware, sowie mit aerodynamischen Lasten, ein ideales Anwendungsbeispiel für elastische Mehrkörpersysteme dar.
Die Habilitationsschrift ist in zwei Abschnitte unterteilt. In einem ersten (theoretischen) Abschnitt werden die theoretischen Grundlagen für elastische Mehrkörpersysteme gelegt. Die hier dargestellten Sachverhalte sind allgemeingültig und beziehen sich auf die zugrundeliegende Methodik. Hierbei wird kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben. Allerdings versucht diese Monographie die Theorie der elastischen Mehrkörpersysteme zusammenhängend zu beschreiben, ohne dass Sekundärliteratur zwangsläufig notwendig ist.
Im zweiten (praktischen) Abschnitt wird die vorher beschriebene Methode der elastischen Mehrkörpersysteme auf Windenergieanlagen angewendet. Aufgrund der komplexen Interaktion des mechanischen Systems mit der Aerodynamik und der Regelung, erfolgt eine Einführung in die jeweiligen Grundlagen. Neben der mechanischen Modellbildung werden aber auch Simulationsergebnisse und eine Validierung an einem realen Prototypen vorgestellt.