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Aufbau globaler Dämpfungsmatrizen aus modalen Dämpfungsmaßen von Substrukturtests

Böswald, Marc und Höser, Martin und Govers, Yves (2016) Aufbau globaler Dämpfungsmatrizen aus modalen Dämpfungsmaßen von Substrukturtests. In: VDI Berichte, 2259, Seiten 163-177. VDI Verlag. 4. VDI Fachtagung Schwingungsanalyse und Identifikation 2016, 2016-03-15 - 2016-03-16, Fulda, Deutschland. ISBN 9783180922591.

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Kurzfassung

Die Entwicklung leistungsfähiger Systeme und Strukturen der Luft- und Raumfahrt ist ohne den Einsatz numerischer Modelle heute undenkbar. So wird z.B. das Systemverhalten in kritischen Betriebszuständen simuliert und gemäß Anforderungen optimiert. Auch wenn der Detaillierungsgrad moderner numerischer Modelle stetig zunimmt, bleibt die Modellierung der Dämpfungseigenschaften in der Regel unberücksichtigt. Gründe hierfür sind fehlendes Verständnis für die Ursachen von Dämpfung und Unkenntnis der Stellen, an denen Energie dissipiert. Jedoch ist Dämpfung ein sensitiver Parameter für die Antwortamplituden dynamisch angeregter Strukturen; weniger infolge transienter, stoßartiger Belastungen, aber umso mehr bei breitbandiger, stationärer Anregung. Stand der Technik ist es, modale Dämpfungsmaße für Strukturen aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale entweder abzuschätzen oder aus Schwingungsexperimenten zu identifizieren. Die Verwendung modaler Dämpfungsmaße führt jedoch nicht zu den in Experimenten zu beobachtenden komplexen Eigenwerten und komplexen Eigenformen. Diese ergeben erst sich im Falle nicht-proportionaler Dämpfung, die man z.B. erhält, wenn lokale Dämpfungseffekte modelliert werden. Das ist jedoch häufig nicht möglich, weil die Lokalisierung bzw. die Ursachen für Dämpfung nicht feststellbar sind. Werden zusammengesetzte Strukturen betrachtet, die aus mehreren Substrukturen aufgebaut sind, kann für jede Substruktur eine separate Dämpfungsmatrix mit bekannten Dämpfungsansätzen wie z.B. Rayleigh-Dämpfung oder Strukturdämpfung aufgebaut werden. Werden diese Substruktur-Dämpfungsmatrizen zu einer globalen, nicht-proportionalen Dämpfungsmatrix gekoppelt, können Dämpfungsmaße aus komplexen Eigenwerten der Gesamtstruktur analytisch berechnet werden. Dieser Ansatz entstammt [1]. Er wurde u.a. in [2] für den Aufbau einer nicht-proportionalen Dämpfungsmatrix einer einfachen Laborstruktur verwendet. In [3] wird die Eignung dieses Ansatzes zur Modellierung der globalen Dämpfung großer Raumfahrtstrukturen untersucht, jedoch ohne experimentelle Validierung. Diese wird in diesem Beitrag anhand der Anwendung auf eine Laborstruktur gezeigt, deren Dämpfungsmaße mit verschiedenen Ansätzen zur Modellierung von Substrukturdämpfung analytisch berechnet und mit experimentellen Dämpfungsmaßen verglichen werden. Neben der Genauigkeit der Dämpfungsvorhersage für die Gesamtstruktur werden Anwendungsaspekte des Verfahrens diskutiert.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/107992/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Aufbau globaler Dämpfungsmatrizen aus modalen Dämpfungsmaßen von Substrukturtests
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Böswald, MarcNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Höser, MartinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Govers, YvesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 März 2016
Erschienen in:VDI Berichte
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
Band:2259
Seitenbereich:Seiten 163-177
Verlag:VDI Verlag
ISBN:9783180922591
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Dämpfung, Substrukturen, Strukturdämpfung, Rayleigh-Dämpfung, modale Dämpfungsmaße, Model Updating
Veranstaltungstitel:4. VDI Fachtagung Schwingungsanalyse und Identifikation 2016
Veranstaltungsort:Fulda, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:15 März 2016
Veranstaltungsende:16 März 2016
Veranstalter :VDI
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Strukturdynamik und aeroelastische Systemidentifikation
Hinterlegt von: Böswald, Dr.-Ing. Marc
Hinterlegt am:12 Dez 2016 11:33
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:13

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