Kaum eine mechanische Last wirkt wirklich statisch. In der Regel existiert auch eine dynamische Komponente, die zu einer Schwingung führen kann. Diese Schwingungen können zu Materialbelastungen und unerwünschter Akustik führen. Die Schwingungsmessung mittels FEM untersucht im Entwicklungsprozess Belastungsspitzen und Störgeräusche, um kritische Auswirkungen auf Leistung und Sicherheit frühzeitig zu beheben.
Stimmt die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz der Konstruktion überein, kommt es zu einer Überhöhung der Schwingung. Dadurch auftretende Durchbiegungen und Spannungen führen zu einer Ermüdung der Komponenten. Diese sogenannten Resonanzeffekte können ein komplettes mechanisches Versagen zur Folge haben.
Schwingungsmessung mit der Modalanalyse und Response-Analyse
Um die Produktqualität von Beginn an zu optimieren, werden Schwingungsmessungen vorgenommen, indem harmonische Effekte untersucht und Gefahren für das Bauteil beseitigt werden. Die Betriebs- und Dauerfestigkeit einer Konstruktion hängt maßgeblich von der dynamischen Analyse im Zeit- und Frequenzbereich ab.
Mit der Modalanalyse können Eigenfrequenzen, Dämpfungen und Eigenschwingformen einer Konstruktion bestimmt werden. Parallel werden dynamische Reaktionen auf potenzielle Erregerfrequenzen ermittelt und bewertet. Die Simulation verwendet dabei das gleiche Modell wie in der klassischen Festigkeitsanalyse, sodass die Kosten hierfür relativ niedrig ausfallen.
Portfolio in der Schwingungsmessung
- Ermittlung von Spannungen und Deformationen aufgrund von Schwingungen
- Spektralanalysen – Simulation eines Rütteltischtesets
- Dynamische Response-Analysen im Zeit- und Frequenzbereich
- Simulation der Dauerschwingfestigkeit (Lebensdaueranalysen)
- Überprüfung der Struktur bei Transport- und Erdbebenbelastungen
- Festlegung der erforderlichen Dämpfungseigenschaften
- Steifigkeitsoptimierung zwecks Vermeidung von Resonanzeffekten
- Schadensanalysen zur Ursachenfindung
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