CAE-Daten über Nacht erstellen

In der Luft- und Raumfahrt ist Leichtbau die Leitlinie. Der Einsatz von angepassten Materialien wie Faserverbundstoffen ist essentiell für die Zielerreichung. Für die sichere Validierung der Finite-Elemente-Simulationen sind experimentelle Modaltests zwingend erforderlich. Für die Umsetzung eines effizienten Bottom-Up-Ansatzes, also der Validierung der Teilmodelle vor einem finalen GVT (Ground Vibration Test), sind automatisierte Einzeltests zeitsparend.

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Modellvalidierung mittels experimenteller nicht-linearer Modalanalyse

Gerade Leichtbauweisen in Transport, Luftfahrt oder Automobiltechnik sollen zur Ressourcenschonung und Emissionsvermeidung führen und sind die zentrale Motivation für Neu- und Weiterentwicklungen. Hier hilft die Modalanalyse zur Untersuchung von Verbundstrukturen und ermöglicht die Validierung von Simulationsergebnissen. Je leichter und filigraner die Strukturen, desto schwingungsanfälliger werden diese Gebilde. Mit einer Messmethode zur experimentellen Untersuchung von Strukturen mit Fügestellen hat Dr.-Ing. Maren Scheel den Bertha-Benz Preis 2023 erhalten. Ihr methodischer Ansatz „Experimental Nonlinear Modal Analysis - Method development with particular focus on nonlinear damping“ verfeinert die vereinfachte lineare Abhängigkeit von Anregung und Schwingung und bildet den Grundstein für weitere Optimierungen in der Material- und Ingenieurswissenschaft der Zukunft.

(Quelle: Youtube.com/DaimlerundBenzStiftung )

FEM Validierung durch realen Schwingungstest

Gerade die Messung an maßstäblichen Modellen (scaled models) im Windkanal liefern Ihnen wertvolle Daten. Flutter und andere unerwünschte Eigenschaften lassen sich so ohne Beeinflussung der Strömung optisch aus der Ferne erfassen. Die optische Schwingungsmesstechnik erlaubt Ihnen ein durchgängiges Konzept zur Nutzung von CAE-Daten für die Testvorbereitung. Da der Sensor ein Software-gesteuerter Laserstrahl ist, fügt sich diese Messtechnik nahtlos in die CAE-Welt ein. Automatisierte Lösungen wie RoboVib® liefern Ihrer Simulationsabteilung die notwendigen Daten zur Validierung sogar über Nacht.

Präzise und berührungslose Modellvalidierung komplexer Strukturen

Die Notwendigkeit der Validierung von Simulationsmodellen komplexer mechanischer Strukturen hat im Hinblick auf die Effizienz des Designprozesses stark an Bedeutung gewonnen. Dies gilt insbesondere für nicht-lineare Strukturen (wie z. B. Verbundwerkstoffplatten und gefügte Komponenten), bei denen die Verwendung einer verlässlichen, vollflächigen Messung von entscheidender Bedeutung ist. Dieses Tutorial umfasst die Anleitung und Anwendungsbeispiele für die Scanning Laser Doppler Vibrometrie (SLDV) als nicht-invasive Technologie zur effizienten Charakterisierung komplexer mechanischer Strukturen. Lesen Sie hier das komplette Paper zur IMAC International Modal Analysis Conference.

Eichenberger J., Sauer J. (2022) Validating Complex Models Accurately and Without Contact Using Scanning Laser Doppler Vibrometry (SLDV). In: Di Maio D., Baqersad J. (eds) Rotating Machinery, Optical Methods & Scanning LDV Methods, Volume 6. Conference Proceedings of the Society for Experimental Mechanics Series. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-76335-0_11

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