Gerät zur Erfassung nichtperiodischer und nichtlinearer Strukturschwingungen

• Fachliche Zuordnung: Mechanik und Konstruktiver Maschinenbau
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495957501

Der Forschungsschwerpunkt der Abteilung Strukturmechanik des Instituts für Luftfahrtantriebe liegt auf nichtlinearen Strukturschwingungen. Zentrale Themen sind die Entwicklung von Methoden zur nichtlinearen experimentellen Modalanalyse, die Dynamik von Turbomaschinenschaufeln mit Reib- und Stoßkontakten, sowie die Schwingungsminderung mittels Stoßtilgern. Das beantragte Großgerät schließt eine wichtige Lücke bei den vorhandenen Möglichkeiten zur Erfassung von Strukturschwingungen, um aktuelle Forschungsfragen in diesen Bereichen zu bearbeiten. Wesentlich ist dabei, dass die Erfassung der Strukturschwingungen berührungslos und zeitgleich an mehreren Messstellen erfolgt. Die berührungslose Erfassung vermeidet die Verzerrung der Dynamik durch an die Struktur angebrachte Sensoren, insbesondere bei dünnwandigen und umströmten Strukturen. Die zeitgleiche Erfassung ermöglicht die Untersuchung des oft nichtperiodischen oder transienten nichtlinearen Energietransfers innerhalb der mechanischen Systeme. Das Gerät liefert hochpräzise, je nach Bedarf dreidimensionale Informationen ausgehend von kleinen Amplituden bei denen hinreichend lineares Verhalten vorliegt, bis hin zu großen Amplituden, wo nichtlineare Phänomene auftreten. Das Gerät deckt dabei ein weites Frequenzband ab, um auch höhere Schwingungsmoden untersuchen zu können sowie den Energietransfer zwischen niedrigen und hohen Frequenzen zu beobachten, wie er für nichtlineare und stoßbehaftete Vorgänge typisch ist. Das Zubehör ermöglicht die präzise Ausrichtung der Messpunkte und stellt mittels automatischen Modalhammers die gute Wiederholbarkeit der Versuche sicher.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Gerät zur Erfassung nichtperiodischer und nichtlinearer Strukturschwingungen
• Gerätegruppe: 5750 Spezielle Laser-Mess-Systeme (z.B. Laser-Doppler-Vibrometer)
• Antragstellende Institution: Universität Stuttgart
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Malte Krack