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In-Operando-Schwingungsanalyse in technischen Systemen

Dipl.-Ing. Xiaodong Cao

Flächige  Schwingungsmessung mit Laser-Doppler-Vibrometrie

Stand der Technik/Motivation

  • Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer
  • Robotergesteuerter 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer

Methoden

  • Alternative Lösung durch Kombination aus 1D-Laser-Doppler-Vibrometer und Industrieroboter 
  • Einsatz von Mehrkanalvibrometrie

Forschungsergebnisse

  • 3D-Scanning Vibrometer, das mit einem Einpunktkopf und einem Robter realisiert wurde lässt sich flexibel für Schwingungen bis 23 kHz einsetzen.
  • Einfluss von gezielt eingebrachten Schweißnähten auf die Schwingungsleitung und Dämpfung kann mit dem Vibrometerrobotersystem gemessen werden.

Publikationen

  1. Xiaodong Cao, Rico Schmelter, Thorben Ziemer, Armin Lohrengel, Christian Rembe, „Analyse von Plattenschwingungen mit einem robotergesteuerten 1D Vibrometer zur Charakterisierung des Einflusses lokaler Materialinhomogenitäten“, in Technical Reports TU Clausthal, 2016

 

3D-Laser-Doppler-Vibrometer
Spectra of an original steel plate and a modified steel plate

Untersuchung und Optimierung der Körperschallübertragung in technischen Systmen

Stand der Technik/Motivation

  • Methode der Körperschallcharakterisierung für SDOF- und MDOF-gekoppelte Systeme
  • Fehlende Methode für flächenhaft gekoppelte Systeme

Forschungsaktivität

  • Abbildung des Systems mit Finite-Elemente-Modell und Abgleich der Modellparameter mit Model-Updating-Verfahren anhand der Messdaten aus der Fullfield-Schwingungsmessung
  • Berechnung der Körperschallübertragung im System anhand des abgeglichenen Modells
  • Optimierung der Körperschalleigenschaft des Systems anhand des FE-Modells

Forschungsergebnisse

  • Körperschallenergiefluss an über Schraubverbindungen zusammengefügten Strukturen muss hochaufgelöst über FEM-Modelle simuliert werden.
  • FEM-Modele müssen über Model-Updating-Verfahren a die physikalische Realität angepasst werden, damit der Energiefluss korrekt bestimmt werden kann.

Pubikationen

  1. X. Cao, S. Backhaus, R. Scheidl and C. Rembe, “Numerical and Experimental Analysis of structure-borne Sound Transmission in Coupled Systems,” in Proceedings of the 12th Int. Conference on Vibration Measurements by Laser and Noncontact Techniques, Ancona, Italy, 2016.

 

 

 

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