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Dämpfung mechanischer Schwingungen verstehen und simulieren

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​Unerwünschte Schwingungen gezielt reduzieren - parasitäre Dämpfung berücksichtigen

​Dämpfung wird in der Technik häufig gezielt eingesetzt um Schwingungen zu reduzieren. Auf der anderen Seite ist es für die Genauigkeit einer strukturdynamischen Simulation unerlässlich, auch parasitäre Dämpfungsmechanismen wie etwa die Fügestellendämpfung oder die Strahlungsdämpfung durch angrenzende Fluide zu kennen und geeignet modellieren zu können.

ZIELGRUPPE

​Sie möchten Schwingungsprobleme Ihrer Produkte nicht nur meßtechnisch erfassen sondern diese gezielt analysieren und Gegenmaßnahmen angehen. Sie lösen bereits Ingenieuraufgaben rund um die Strukturdynamik und möchten sich das Thema Dämpfung in Theorie und Praxis systematisch erschließen. Sie bringen Vorwissen im Umgang mit der Dynamiksimulation mit, haben jedoch Fragen zum geschickten Umgang mit den vielfältigen Dämpfungsmodellen.

IHR NUTZEN

​Angelehnt an die Agenda der VDI 3830 zur Werkstoff- und Bauteildämpfung lernen Sie in diesem Seminar die wichtigsten Dämpfungseffekte kennen. In ausgewählten praktischen Übungen erfahren Sie, wie diese Dämpfungsphänomene in ANSYS Mechanical abgebildet werden können. Lernen Sie dabei das methodische Vorgehen, typische Aufgaben zur Schwingungsreduktion mittels Simulation erfolgreich zu lösen.

Agenda

Tag 1

Dämpfung und Schwingungsreduktion

M1: Zielführende und wirkungslose Dämpfungsmaßnahmen

  • ​Technische Anwendungsbereiche
  • Kenngrößen für die viskose Dämpfung
  • Zielführende und wirkungslose Dämpfungsmaßnahmen
  • Workshop: Virtueller Dämpferprüfstand – statische/transiente Anregung

M2: Virtueller Dämpfungsprüfstand

  • ​Hysteresedämpfung (Strukturdämpfung)
  • Umrechnung der wichtigsten Dämpfungskenngrößen
  • Grundlagen der Dämpfungsmodelle und Lösungseinstellungen in ANSYS Mechanical
  • Workshop: Virtueller Dämpferprüfstand - harmonische Anregung

M3: Schwingungsreduktion durch Tilger

  • ​Komplexe Modalanalyse zur Simulation gedämpfter, freier Schwingungen
  • Grundidee Tilger – wie funktioniert der Trick auch für praktische Aufgaben?
  • Demo: Tilgerauslegung – Ziel Schwingungsreduktion um 90%
  • Workshop: Praktische Tilgerauslegung für eine Fußgängerbrücke

M4: Schwingungsreduktion durch Entkopplung

  • Grundprinzip Schwingungsisolation
  • Übertragungsfunktion und Kennlinie einer entkoppelten Schwingung
  • Isolationsgrad und Körperschalldämmwert als Kenngröße
  • Workshop: Empfängerisolation für ein empfindliches Gerät
  • Workshop: Quellenisolation für einen Kompressor

Tag 2

Dämpfung in Festkörpern

M5: Dämpfung in festen Werkstoffen (I): Beschreibung und Messung

  • Einteilung und Übersicht
  • Viskoelastisches Werkstoffverhalten
  • Versuche zur Ermittlung von Dämpfungskenngrößen
  • Typische Verlustfaktoren verschiedener Materialien
  • Workshop: Auswertung eines Ausschwingversuchs
  • Workshop: Auswertung der Halbwertsbreite am Oberstbalken im Resonanzbetrieb

M6: Dämpfung in festen Werkstoffen (II): Simulation

  • Weitere Dämpfungsmodelle und deren Anwendung in ANSYS Mechanical
    • Modal Strain Energy Ansatz
    • Rayleigh-Dämpfung, Alpha bzw. Beta
    • Proportionale, nicht-proportionale Dämpfung
    • Materialdämpfung
    • Frequenzabhängige Dämpfung „Harmonic Viscoelasticity“
  • Tipps zur Lösungseinstellung bei verschiedenen Dämpfungsmodellen
  • Workshop: Gezieltes Design von Dämpfung – Verbundbleche

M7: Dämpfung von Baugruppen

  • Dämpfungseinflüsse auf eine Baugruppe
  • Typische Verlustfaktoren von Baugruppen
  • Dämpfung in Fügestellen zwischen Bauteilen & Baugruppen
  • Strahlungsdämpfung durch fluidische Medien
  • Dämpfung durch lokale Verdrängung von Flüssigkeit zwischen Bauteilen
  • Messung der Dämpfung in Baugruppen
  • Demo: Vorschlag zur Abbildung von Fügestellendämpfung
  • Workshop: Schwingung einer Baugruppe mit unterschiedlich dämpfenden Materialien

M8: Weitere technisch relevante Dämpfungsphänomene

  • Akustische Strahlungsdämpfung​
  • Dämpfung und Anfachung in hydrodynamischen Gleitlagern
  • Destabilisierende Wirkung von rotierender Dämpfung in Wellen
  • Dämpfung und Anfachung durch Reibung
  • Oder anstelle dessen: Ihr Dämpfungsthema?

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN