by Christian Sprock
Abstract:
Die Bestimmung des Frequenzübertragungsverhaltens von Strukturen mit nichtlinearer Charakteristik ist eine im technischen Bereich vielfach auftretende Aufgabe, z.B. für die genaue Bestimmung dynamischer Eigenschaften in der Entwurfsphase oder bei der Parametrierung von Modellen. Die typisch angewandten Verfahren zur Schwingungsmessung solcher Strukturen legen in der Regel ein lineares Strukturverhalten zu Grunde, oder sie erfordern einen hohen Zeit- und Messaufwand für die Abbildung des nichtlinearen Verhaltens; häufig in Verbindung mit einer starken Belastung der zu testenden Struktur. Die Bestimmung nichtlinearen Strukturverhaltens ist somit oft nicht effizient realisierbar. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Schwingungsanalyse nichtlinearer Strukturen mit von der Anregungsamplitude abhängigem Übertragungsverhalten vorgestellt. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf der messtechnischen Bestimmung des nichtlinearen Verhaltens bei deutlich reduziertem Zeit- bzw. Messaufwand. Das Verfahren basiert auf einer Messmethode, die eine effiziente Bestimmung des nichtlinearen Kennfeldes der analysierten Struktur mit speziellen multiharmonischen Anregungssignalen ermöglicht. In Kombination mit einem fortschrittlichen Auswertealgorithmus kann eine vollständige Beschreibung des dynamischen Verhaltens in Form eines charakteristischen Diagramms generiert werden. Das Messverfahren wird durch eine Identifikationsroutine ergänzt, die die erforderliche Anzahl an Messungen nochmals reduzieren kann. Es ist als Mess-System auf Hard- und Software implementiert; der Funktionsnachweis erfolgt an verschiedenen Beispielen.
Reference:
Sprock, C.: Zeiteffiziente messtechnische Analyse glatt-nichtlinearen Schwingverhaltens dynamischer Strukturen. Dissertation, Schriften des Lehrstuhls für Dynamik und Mechatronik, Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. habil. Walter Sextro, Paderborn, Universität Paderborn, 2019.
Bibtex Entry:
@PHDTHESIS{Sprock2019,
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dynamischer Strukturen},
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Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. habil. Walter Sextro, Paderborn},
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nichtlinearer Charakteristik ist eine im technischen Bereich vielfach
auftretende Aufgabe, z.B. für die genaue Bestimmung dynamischer Eigenschaften
in der Entwurfsphase oder bei der Parametrierung von Modellen. Die
typisch angewandten Verfahren zur Schwingungsmessung solcher Strukturen
legen in der Regel ein lineares Strukturverhalten zu Grunde, oder
sie erfordern einen hohen Zeit- und Messaufwand für die Abbildung
des nichtlinearen Verhaltens; häufig in Verbindung mit einer starken
Belastung der zu testenden Struktur. Die Bestimmung nichtlinearen
Strukturverhaltens ist somit oft nicht effizient realisierbar.
In der vorliegenden Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Schwingungsanalyse
nichtlinearer Strukturen mit von der Anregungsamplitude abhängigem
Übertragungsverhalten vorgestellt. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf
der messtechnischen Bestimmung des nichtlinearen Verhaltens bei deutlich
reduziertem Zeit- bzw. Messaufwand. Das Verfahren basiert auf einer
Messmethode, die eine effiziente Bestimmung des nichtlinearen Kennfeldes
der analysierten Struktur mit speziellen multiharmonischen Anregungssignalen
ermöglicht. In Kombination mit einem fortschrittlichen Auswertealgorithmus
kann eine vollständige Beschreibung des dynamischen Verhaltens in
Form eines charakteristischen Diagramms generiert werden.
Das Messverfahren wird durch eine Identifikationsroutine ergänzt,
die die erforderliche Anzahl an Messungen nochmals reduzieren kann.
Es ist als Mess-System auf Hard- und Software implementiert; der
Funktionsnachweis erfolgt an verschiedenen Beispielen.},
keywords = {Schwingungsanalyse; nichtlineare Strukturdynamik; Multisinus; Duffing-Schwinger;
amplitudenabhängige Nichtlinearität; Peakbending; Backbone Curve;
Schwingungsmessung; Frequenzverstimmung; Autoregression; Best Linear
Approximation},
owner = {ekubi},
timestamp = {2019.05.13},
url = {https://www.shaker.eu/en/content/catalogue/index.asp?lang=en&ID=8&ISBN=978-3-8440-6602-9}
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