R. Steinbuch: Einfluss von Lagerung und Anregung auf - DGaQs
R. Steinbuch: Einfluss von Lagerung und Anregung auf - DGaQs
R. Steinbuch: Einfluss von Lagerung und Anregung auf - DGaQs
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<strong>Einfluss</strong> der <strong>Lagerung</strong> <strong>auf</strong> das<br />
Messergebnis - Auswahl einer geeigneten<br />
Messposition am Beispiel eines<br />
Elektroantriebs.<br />
R. <strong>Steinbuch</strong>, Reutlingen<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong> <strong>auf</strong> Schwingformen <strong>und</strong><br />
Auswahl geeigneter Messpunkte<br />
Gliederung<br />
1. Aufgabenstellung<br />
2. Problemparameter<br />
3. Lösungsansätze<br />
4. Anwendungen<br />
5. Grenzen der Verfahren<br />
6. Schlussfolgerungen<br />
Vortrag unter www.fh-reutlingen.de<br />
oder www.mdpro.de<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
Lothar Schmidt, mdpro<br />
Rolf <strong>Steinbuch</strong>, Hochschule Reutlingen<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Titel<br />
Inhalt<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7 - 1<br />
Fig. 1
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
1. Aufgabenstellung<br />
- Messe Geräusch im Labor<br />
- Laborgeräusch = Betriebsgeräusch?<br />
- Differenziere Testbedingungen!<br />
- Serienstreuungen erfassen!<br />
- Geräusch im Raum erfassen!<br />
Beispiel Klimaanlage-Luftschacht:<br />
- Viele niedrige Eigenfrequenzen<br />
- Wie entsteht Geräusch?<br />
- Ist Geräusch störend?<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
1. Aufgabenstellung<br />
Reduziertes Beispiel:<br />
- 2D-Balken im Laborraum<br />
- Bestimme Eigenfrequenzen!<br />
- Wie Lagern?<br />
- Wo anregen?<br />
- Wo Messen?<br />
2 Eigenfrequenzen (170 HZ, 1000 HZ)<br />
Bestimme Eigenfrequenzen im Labor!<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Aufgabenstellung<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Aufgabenstellung<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7- 2<br />
Fig. 2<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
Fig. 3
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
1. Aufgabenstellung<br />
Reduziertes Beispiel:<br />
2D-Balken im Laborraum<br />
Schalldruck im Laborraum<br />
bei zunehmender <strong>Anregung</strong>sfrequenz<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
1.Aufgabenstellung<br />
- Mess<strong>auf</strong>bau Geräuschmessung<br />
- Lager =>Geräusche / Eigenformen<br />
- <strong>Anregung</strong> einzelner Eigenformen<br />
- Messung an sensitiven Punkten<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
Verschiebung, Druck<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Aufgabenstellung<br />
Verschiebung <strong>und</strong> Schalldruck<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7 - 3<br />
5.00E-04<br />
4.00E-04<br />
3.00E-04<br />
2.00E-04<br />
1.00E-04<br />
Pmo<br />
Plio<br />
Plim<br />
Prem<br />
dy 90 %<br />
Eig freq<br />
167 Hz<br />
0.00E+00<br />
0 200 400 600 800 1000<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Aufgabenstellung<br />
<strong>Anregung</strong> [Hz]<br />
Mikrofon/<br />
Sensor<br />
Druckluft<br />
(<strong>Anregung</strong>)<br />
Pneumatik<br />
zylinder<br />
Prüfling<br />
Fig. 4<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
Fig. 5
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
2. Problemparameter<br />
Wie bewegt sich Testkörper?<br />
Welche Eigenformen angeregt?<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Problemparameter<br />
Beispiel <strong>Lagerung</strong><br />
2. Problemparameter - Lager: viele relevante Eigenformen aktiv<br />
Mode 8<br />
- Kritische Stellen an Schwingungsbäuchen?<br />
DGAQS 2005<br />
P100-50 950 Hz<br />
Mode 11:<br />
P120-60 870 Hz P120-90 970 Hz<br />
P100-50 1527 Hz P120-60 1414 Hz P120-90 1469 Hz<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Problemparameter<br />
Beispiel <strong>Lagerung</strong><br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7- 4<br />
Fig. 6<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
Fig. 7
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
2. Problemparameter - <strong>Anregung</strong>: Eigenform ansprechen <strong>Anregung</strong><br />
A m plitude<br />
0.15<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
0 500 1000 1500 2000<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Anregung</strong>sfrequenz<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Eigenfr.<br />
a0503<br />
a0802<br />
a1101<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Problemparameter<br />
Beispiel <strong>Anregung</strong><br />
A0503 1000 Hz<br />
A0802 1000 Hz<br />
A1101 1000 Hz<br />
DGAQS 2005<br />
2. Problemparameter - Messstelle: bei relevanter Eigenform aktiv<br />
Amplitude<br />
0.10<br />
0.08<br />
0.05<br />
0.03<br />
0.00<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
M1<br />
M2<br />
M4<br />
M6<br />
Eigenfr.<br />
0 500 1000 1500 2000<br />
<strong>Anregung</strong>sfequenz<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Problemparameter<br />
Beispiel Messpunkt<br />
A0802 1000 Hz<br />
Messstelle<br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7 - 5<br />
M2<br />
<strong>Anregung</strong><br />
Messstelle<br />
M6<br />
M4<br />
Fig. 8<br />
M1<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
Fig. 9
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
3. Lösungsansätze<br />
Variation der Lagerstellen<br />
<strong>Anregung</strong><br />
Messpunkte<br />
mehrfach Lagern<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
Anregen<br />
Messen<br />
Gute Versuchsvorbereitung numerisch / experimentell<br />
Analogien / Erfahrungen nutzen<br />
Verfahrensgrenzen erkennen (Randrisse, Inklusionen, kleine Defekte<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
4. Anwendungen Klimakanal<br />
Messpunkte<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Anregung</strong><br />
Serienstreuung + + +)<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Lager<br />
Lösungsansätze<br />
Verschiebung [mm]<br />
5.00E-02<br />
4.00E-02<br />
3.00E-02<br />
2.00E-02<br />
1.00E-02<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Anwendungen<br />
Ringkörper: Problemstellung<br />
Lokale Antwort<br />
K3<br />
K6<br />
K7<br />
K8<br />
Eigenfreq<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7- 6<br />
Fig. 10<br />
0.00E+00<br />
0 20 40 60 80<br />
<strong>Anregung</strong> [Hz]<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
Fig. 11
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
5. Grenzen der Verfahren<br />
- Lager reduziert Beweglichkeit, Eigenformen, Geräusch<br />
- <strong>Anregung</strong> nur <strong>auf</strong> einige Eigenformen => Geräusch typisch?<br />
- Messort nur gut für einige Eigenformen, Geräusche<br />
- Einzelne Stellen nicht signifikant für Geräusch<br />
- Große Frequenzbereiche behindern Messqualität<br />
- Weiche Teile wenig sensibel, viele Eigenfrequenzen im Messbereich, Rauschen<br />
- Raumakustik beachten!<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
6. Schlussfolgerungen<br />
- Messungen durchdenken<br />
- Voruntersuchungen planen<br />
- Numerische Verfahren nutzen<br />
- Grenzen beachten<br />
- Mehrfachmessung überlegen<br />
Hochschule Reutlingen<br />
Fakultät Technik<br />
<strong>Steinbuch</strong> CAE/FEM<br />
Mehrfachmessung erforderlich??<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Grenzen der Verfahren<br />
Erst Nachdenken, dann messen!<br />
<strong>Einfluss</strong> <strong>von</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>und</strong> <strong>Anregung</strong><br />
Schlussfolgerungen<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
R. <strong>Steinbuch</strong><br />
DGAQS-Tag 2005 7 - 7<br />
Fig. 12<br />
DGAQS 2005<br />
18. 10. 2005<br />
Fig. 13
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