Polytec Magazin
Laservibrometrie in der Entwicklung von Turboladern für Schiffsmotoren
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.
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
Zugehörige Produkte
PSV-500 Scanning Vibrometer
Das PSV-500 misst Schwingungen berührungslos und flächenhaft. Der sichtbare HeNe Laser bietet ein herausragendes Signal-Rausch-Verhältnis bei gut reflektierenden Oberflächen und eignet sich ideal für filigrane Prüflinge sowie für Tests im Wasser. Als flexible und erweiterbare Plattform meistert es schnell und effizient selbst anspruchsvolle Schwingungsmessaufgaben von DC bis 25 MHz. Mit dem scannenden Laser-Doppler Vibrometer erfassen und visualisieren Sie Betriebsschwingformen und Eigenmoden auf elegante und hochpräzise Weise. Setzen Sie anwendungsspezifisches Zubehör ein oder erweitern Sie es zu einem 3D-Messsystem.
PSV-500-3D Scanning Vibrometer
Das PSV-500-3D löst schwingungstechnischen Fragestellungen in Forschung und Produktentwicklung zuverlässig und präzise. Der sichtbare HeNe Laser bietet ein herausragendes Signal-Rausch-Verhältnis bei gut reflektierenden Oberflächen und eignet sich ideal für filigrane Prüflinge sowie Tests im Wasser. Die detektierten Schwingformen und Eigenmoden helfen Ihnen bei NVH, akustischen und strukturdynamischen Fragestellungen, Ultraschallanalysen, FEM-Validierung bis hin zu zerstörungsfreiem Prüfen von DC bis zu 25 MHz.
RoboVib
Durch die Kombination eines 3D-Scanning Vibrometers mit einem Industrieroboter bietet Ihnen RoboVib® eine automatisierte Messstation für die Messung von komplexen Komponenten bis hin zu gesamten Fahrzeugkarosserien. Reduzieren Sie Zeitaufwand und Fehlerquellen speziell in der experimentellen Modalanalyse. So können Sie zum Beispiel eine komplette Fahrzeugkarosserie in 1-2 Tagen oder über Nacht vollständig testen, während mit konventionellen Methoden allein die Messvorbereitung häufig Wochen in Anspruch nehmen würde.
Weitere Anwendungen in Aerospace
- Modalanalyse
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