Diplomarbeit (*.pdf - 5,3MB) - Faculty of Computer Science ...

2.2 Anforderungsermittlung
Die Anforderungsermittlung unterscheidet in der Ermittlung von funktionalen
und nicht-funktionalen Anforderungen. Erstere beschreiben das, was das
System tun soll, letztere formulieren einschränkende Bedingungen, also wie die
funktionalen Anforderungen zu realisieren sind.
Die in Abschnitt 1.3 genannten Zielstellungen unterscheiden im wesentlichen
vier Funktionalitäten. Deren spezielle funktionale und nicht-funktionale
Anforderungen unter Berücksichtigung der dargestellten Beispiele sollen im
Anschluss an eine Vorbetrachtung in den folgenden Abschnitten erörtert
werden.
2.2.1 Vorbetrachtung
Ziel der Arbeit ist das Untersuchen der kinematischen Verhältnisse von
Maschinen bzw. Maschinenelementen. Der Begriff Kinematik ist wie folgt
definiert:
Def. 2-1 Die Kinematik (kinema, griech., Bewegung) ist die Lehre von der
mathematischen Beschreibung der Bewegung von Punkten und Körpern mit
Hilfe der Größen Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung im Raum, ohne
auf die Ursachen einer Bewegung einzugehen. Sie ist neben der Statik und
Dynamik ein Teilgebiet der Mechanik.
Im vorliegenden Anwendungsfall sind also die Bewegungen von Körpern in
Form von Maschinenteilen zu modellieren. In der Mechanik werden diese oft
idealisiert als starre Körper betrachtet (siehe Definition 2).
Def. 2-2 In der klassischen Mechanik ist ein starrer Körper ein System von
Massepunkten, deren Entfernungen voneinander konstant sind.
Da sich die wesentlichen Baugruppen, aus denen die zu simulierenden
Laserschweißanlagen aufgebaut sind, während eines ordnungsgemäßen
Schweißvorganges nicht verformen, kann auch für die Simulation idealisiert
von starren Körpern ausgegangen werden. Sollten sich die Baugruppen, etwa
auf Grund von Kollisionen, trotzdem verformen, so liegt bereits bei Eintritt der
Kollision ein Fehlverhalten vor. Das Auffinden dieser Kollision stellt damit
bereits die Fehlererkennung dar. Die Konsequenz des Fehlverhaltens zu
simulieren, beispielsweise in Form von Verformung oder Zerstörung von
Komponenten, ist nicht Aufgabe der Simulation.
Es sei an dieser Stelle jedoch vermerkt, dass z.B. Schweißroboter mit einer
Reihe von Schläuchen, die den Laserschweißkopf mit den erforderlichen
Ressourcen versorgen, ausgestattet sind. Als Modellierungsmethode für derlei
Anwendungsfälle bietet sich die Verwendung von Finite- Elemente- Methoden
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