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biomechanik:modellierung:gm3

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biomechanik:modellierung:gm3 [25.10.2014 11:39] – [Kinematik und Dynamik] Filip Cengicbiomechanik:modellierung:gm3 [28.11.2022 00:11] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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-^Modul-Icon |GM 3 Numerische Integration in MATLAB | +^ Modul              | GM 3 Numerische Integration in MATLAB                      
-^Veranstaltung |V Biomechanik | +^ Veranstaltung      | V Biomechanik                                              
-^Autor |[[:team#Andre_Seyfarth| +^ Autor              | [[:team#Andre_Seyfarth| Andre Seyfarth ]]                  
-Andre Seyfarth +^ Voraussetzung      | [[biomechanik/dynamik/dyn01|DYN1]], [[matlab/mat01|MAT1]]  
-]] | +^ Bearbeitungsdauer  45 min                                                     
-^Voraussetzung |[[biomechanik/dynamik/dyn01|DYN1]], [[matlab/mat01|MAT1]] | +^ Zuletzt geändert   | 24.10.2014                                                 
-^Bearbeitungsdauer |60 min | +^ Status             finalisiert                                                | 
-^Zuletzt geändert |24.10.2014 | +\\ 
-^Status |Finalisiert. |+** Lernziele für die Lehre ** 
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 +Dieses Wiki wird in der Lehre angewendetJe nach Veranstaltung sollen nach dem Erarbeiten des Wikis unterschiedliche Kenntnisse erworben werden: 
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 +^ Lehrveranstaltung ^ Lernziel | 
 +| PS Forschungsmethoden 2 | - Zusammenhang der kinematischen Grundgrößen (Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung) \\ mit Bezug auf Differentiation und Integration \\ - Was ist eine numerische Integration? \\ - Unterschied inverses und vorwärts Modell \\ - Kapitel //Umsetzung in Matlab// ist __**nicht**__ relevant | 
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 +  * Die Messdaten können {{:biomechanik:modellierung:data.mat.zip|hier}} herunter geladen werden. 
 +  * Das Programm zur Berechnung der KSP Bewegung kann {{:biomechanik:modellierung:v_integration.m|hier}} herunter geladen werden. 
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 ===== Einleitung ===== ===== Einleitung =====
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 Greift an einem Körper eine konstante **Kraft $F$** an, so ruft diese eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung hervor, wobei die Beschleunigung $a$ zu der Kraft $F$ proportional ist. $F$ hat hierbei die Einheit Newton ($N$) mit $ 1N = 1 \frac{kg*m}{s^2}$ . Die Einheit der Masse $m$ ist $kg$. Die **Masse $m$** kennzeichnet die Eigenschaft eines Körpers, sich der Änderung seines Bewegungszustandes zu widersetzen. Sie ist ein Maß für die Trägheit des Körpers und verkörpert somit den Proportionalitätsfaktor in der oben genannten Relation.   Greift an einem Körper eine konstante **Kraft $F$** an, so ruft diese eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung hervor, wobei die Beschleunigung $a$ zu der Kraft $F$ proportional ist. $F$ hat hierbei die Einheit Newton ($N$) mit $ 1N = 1 \frac{kg*m}{s^2}$ . Die Einheit der Masse $m$ ist $kg$. Die **Masse $m$** kennzeichnet die Eigenschaft eines Körpers, sich der Änderung seines Bewegungszustandes zu widersetzen. Sie ist ein Maß für die Trägheit des Körpers und verkörpert somit den Proportionalitätsfaktor in der oben genannten Relation.  
  
-Im Gegensatz zur **[[biomechanik/kinematik/kin01|Kinematik]]**, welche die räumliche Anordnung von Körpern im Verlauf der Zeit beschreibt, berücksichtigt die **Dynamik** zusätzlich die mechanischen Eigenschaften von Körpern, welche durch z.B. Masse (Massenträgheitsmoment), Energie und Impuls (Drehimpuls) beschrieben werden. +Im Gegensatz zur **[[biomechanik/kinematik/kin01|Kinematik]]**, welche die räumliche Anordnung von Körpern im Verlauf der Zeit beschreibt, berücksichtigt die **[[biomechanik/dynamik/dyn01|Dynamik]]** zusätzlich die mechanischen Eigenschaften von Körpern, welche durch z.B. Masse (Massenträgheitsmoment), Energie und Impuls (Drehimpuls) beschrieben werden. 
  
  
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 <imgcaption image6 | Die numerische Integration der KSP Beschleunigung ay(i) über der Zeit (i=Index der Zeit in ms) ergibt die Geschwindigkeit vy(i). > <imgcaption image6 | Die numerische Integration der KSP Beschleunigung ay(i) über der Zeit (i=Index der Zeit in ms) ergibt die Geschwindigkeit vy(i). >
-{{ :Biomechanik:modellierung:integration_beschleunigung.png?600 |}}+{{ :Biomechanik:modellierung:matlabNewCode.jpg?600 |}}
 </imgcaption> </imgcaption>
  
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-==== Umsetzung in MATLAB ====+===== Umsetzung in MATLAB =====
  
  
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 <imgcaption image7 | Matlab Programmteil zum Einlesen der Kraftdaten (Messfrequenz 1000Hz) und Auswahl des Zeitfensters von 4s bis 8s. > <imgcaption image7 | Matlab Programmteil zum Einlesen der Kraftdaten (Messfrequenz 1000Hz) und Auswahl des Zeitfensters von 4s bis 8s. >
-{{ :biomechanik:modellierung:matlab_integration1.png?600 |}}+{{ :biomechanik:modellierung:matlabNewBlueBlock.jpg?600 |}}
 </imgcaption> </imgcaption>
  
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 <imgcaption image8 | Matlab Programmteil zum Anzeigen der Kraftdaten und zur Berechnung der vertikalen KSP Beschleunigung. > <imgcaption image8 | Matlab Programmteil zum Anzeigen der Kraftdaten und zur Berechnung der vertikalen KSP Beschleunigung. >
-{{ :biomechanik:modellierung:matlab_integration2.png?600 |}}+{{ :biomechanik:modellierung:matlabNewRedBlock.jpg?600 |}}
 </imgcaption> </imgcaption>
  
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 <imgcaption image8 | Matlab Programmteil zur Berechnung der vertikalen KSP Geschwindigkeit und KSP Höhe sowie zur Darstellung von Beschleunigung, Geschwindigkeit und Höhe des KSP. > <imgcaption image8 | Matlab Programmteil zur Berechnung der vertikalen KSP Geschwindigkeit und KSP Höhe sowie zur Darstellung von Beschleunigung, Geschwindigkeit und Höhe des KSP. >
-{{ :biomechanik:modellierung:matlab_integration3.png?600 |}}+{{ :biomechanik:modellierung:matlabNewGreenBlock.jpg?600 |}}
 </imgcaption> </imgcaption>
  
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-==== Downloads zum MATLAB Programm ==== 
  
-  * Die Messdaten können {{:biomechanik:modellierung:data.mat.zip|hier}} herunter geladen werden. 
-  * Das Programm zur Berechnung der KSP Bewegung kann {{:biomechanik:modellierung:v_integration.m|hier}} herunter geladen werden. 
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 ===== Zusammenfassung ===== ===== Zusammenfassung =====
  
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 +===== Tutorials ===== 
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 +{{ youtube>small:SjJ1vzTOJRs|Grundlagen der Integration }} \\ 
 + 
 +{{ youtube>small:1VmoacOPAKw|Integrieren mit Matlab Teil 1/2 }} \\ 
 + 
 +{{ youtube>small:SvKr7qBUHJE|Integrieren mit Matlab Teil 2/2 }} \\ 
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 ===== Fragen ===== ===== Fragen =====
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   * Winter, D. A. (2009). Biomechanics and motor control of human movement. John Wiley & Sons. (Informationen zur Kinematik- und Kraftmessung sowie zum Verfahren der inversen Dynamik)   * Winter, D. A. (2009). Biomechanics and motor control of human movement. John Wiley & Sons. (Informationen zur Kinematik- und Kraftmessung sowie zum Verfahren der inversen Dynamik)
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-====== Verbesserung des Wiki-Moduls ====== 
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-^ Datum ^ Bewertung ^ durch... ^ Überarbeitung | 
-^ 25.10.2014 | -| [[/team|Filip Cengic]] |Transforming formulas into LaTeX| 
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-Vorschläge zur Verbesserung des Wiki-Moduls können an [[:team|unser Wiki Team]] geschickt werden. 
  
 {{tag> Modellierung Integration Bewegungsgleichungen}} {{tag> Modellierung Integration Bewegungsgleichungen}}
  
 {{indexmenu_n>7}} {{indexmenu_n>7}}
biomechanik/modellierung/gm3.1414229982.txt.gz · Zuletzt geändert: 28.11.2022 00:09 (Externe Bearbeitung)


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