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Fstör, x(t)
Fstör, y(t)
Fstör, z(t)
Kraft
2000
N
800
+
+
+
Fz(t) Fy(t) Fx(t) 200
0.00 0,00 0.25 0,25 0.50 0,50 s 1.00 1,00
Zeit
7.2 Voraussage von dynamischen Maschinenbelastungen
Prozesskraftmodell
Geschw.
Abbildung 7-2: Gesamtsimulationsmodell von Maschine und Prozess beim
Rührreibschweißen mit den Nachgiebigkeiten der Prozesszone
Nx, Ny, Nz
Für die Bestimmung der Stabilität durch Simulation im Frequenzbereich kann,
wie in den Gleichungen 7-1 und 7-2 dargestellt, das Übertragungsverhalten des
Gesamtsystems herangezogen werden. Dieses wird von Matlab/Simulink TM direkt
aus dem Blockschaltbild ermittelt. Die Berechnung der Polstellen zur Überprüfung
der Stabilität kann ebenfalls durch das Simulationsprogramm durchgeführt
werden. Durch dieses Vorgehen kann sehr schnell ein größerer Parameterbereich
durchlaufen werden.
Dieses Vorgehen ist jedoch für das in dieser Arbeit ermittelte empirische Prozesskraftmodell
für den Rührreibschweißprozess nicht zweckmäßig. Die Prozesskräfte
entstehen durch die in Gleichung 6-11 bis 6-13 gezeigten Schwingungsgleichungen.
Nur die Höhe der Amplituden wird durch die Rückkopplung
über die tatsächliche Eintauchtiefe und die Schweißgeschwindigkeit verändert.
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Maschinendynamik
N x
N y
N z
160
mm
mm
min
-80
Ettat(t) v(t)
f(t)
-200
0.00 0,00 0.25 0,25 0.50 0,50 s s 1,00 1.00
Zeit
t 1
+
+
n
x(t)
y(t)
+ z(t)
n 1
t 2
d
dt
∆v