Mechanische Schwingungen mindern

Dämpfen, Isolieren, Tilgen und Systemverstimmung, Modal- und Betriebsschwingformanalyse, Wuchten
Unerwünschte Vibrationen in Maschinen-, Bauwerks- und Fahrzeugkonstruktionen sowie während des Transports sind meistens eine Folge des Resonanzphänomens. Nach einer Schwingungsanalyse mit gegebenenfalls ergänzenden akustischen Messungen liegt eine Lösung des Schwingungsproblems oftmals sehr nahe. Aber Vorsicht: Gewusst wie!
In diesem Seminar werden Grundlagen und Maßnahmen zur Minderung von Schwingungen mechanischer Systeme vermittelt. Ausgehend von der Modellbildung und Analyse mechanischer Systeme werden die Methoden Schwingungsisolierung, -tilgung und -dämpfung sowie die Strukturmodifikation zum Zwecke der Schwingungsreduktion im Theoretischen erklärt und anhand von praktischen Beispielen vertieft. Mit experimentellen Übungen zur Strukturmodifikation, zur Schwingungsisolation, zur Schwingungstilgung sowie Schwingungs- und Schalldämpfung rundet dieses Seminar ab. In der Praxis stehen mehrere Grundprinzipien der Schwingungsreduzierung zur Verfügung, die Thema dieses Seminars sind. In diesem Seminar sollen mit den Teilnehmern auch Probleme der täglichen Praxis angeprochen werden. Im Einzelfall werden auch über die Lösungen spezieller Fragen diskutiert.

Ingenieure und Techniker aus den Bereichen: – Entwicklung und Konstruktion – Berechnung und Versuch – Betrieb und Instandhaltung – Qualitätssicherung und Umweltsimulation – Verpackungsoptimierung – Energietechnik – Gebäudetechnik

Donnerstag, 16. November 2023
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

Möglichkeiten und Grenzen der Schwingungsreduktion mit passiven Elementen
– Einführung zum Thema Schwingungen, Schwingungsprobleme und Schwingungsreduktion
– aktive und passive Elemente
– physikalische Ursachen von schwingungsreduzierenden Maßnahmen und Abgrenzung der Maßnahmen untereinander
– Auswirkungen dieser Maßnahmen

Welche Schwingungen sollen in welchem Umfang reduziert werden? – Beurteilungskrietrien
– Reduzierung der maximalen Amplitude
– Reduzierung der Amplitude in einem bestimmten Frequenzbereich

Schwingungsdämpfung – Grundlagen der Modellbildung und Umsetzung
– freie und erzwungene Schwingungen linearer Systeme: modale Größen (Eigenfrequenzen, Eigenformen und Dämpfung), Modalanalyse, Impulsantwort und harmonische Erregung, Übertragungsfunktion
– Dämpfungsmodelle, Einfluss von Dämpfung
– Einfluss von Nichtlinearitäten

Schwingungsisolation – Modellbildung und Umsetzung
– Empfänger- und Quellenisolation
– Auslegung einer Schwingungsisolation
– Beurteilung der Wirksamkeit einer elastischen Lagerung

Schwingungstilgung und Strukturmodifikation
– Wie funktioniert Schwingungstilgung?
– Besonderheiten der Schwingungstilgung
– Strukturmodifikation auf der Basis modaler Größen

Anschließend gemeinsame Diskussionsrunde mit Einblicken in das „schwingungstechnische Nähkästchen“

Freitag, 17. November 2023
8.30 Uhr bis 11.45 und 13.15 bis 16.30 Uhr

Schwingungsreduktion in der Rotordynamik
– Schwingungsverhalten des Laval-Läufers
– kritische Drehzahlen, Resonanz und Umgang mit diesem Phänomen
– Berechnung von Torsionseigenfrequenzen
– Ordnungsanalyse
– starres und elastisches Wuchten

Kenngrößen der Schwingungsminderung und ihre Ermittlung
– Grundlagen und Hinweise gemäß VDI-Richtlinien 2062 und 3830
– Werkstoffkennwerte und ihre Ermittlung
– experimentelle Ermittlung von Bauteil- und Systemdämpfungen z.B. mit der Modalanalyse

Beispiele zur praktischen Anwendung schwingungsreduzierender Maßnahmen und Möglichkeiten zur Optimierung der Schwingungsreduktion
– Schwingungsisolation am Beispiel der Isolierung eines Maschinenfundamentes
– Schwingungstilgung am Beispiel eines Gebäudes
– Schwingungsmonitoring von Tilgern in Gebäuden bzw. Tragwerken

Experimentelle Übung zur Schwingungsminderung
– Verstimmung eines Balkens, oder
– Realisierung einer Schwingungsisolation, einer Schwingungstilgung sowie einer Schwingungs- und Schalldämpfung