Entwicklung einer quasi-kontinuierlichen Laser Doppler Meßmethode zur Identifikation strukturdynamischer Parameter

Abstract

Versuche zur strukturdynamischen Identifikation werden bereits seit langem routinemäßig an verschiedenen Strukturen der Luft- und Raumfahrt durchgeführt. Dabei werden die Strukturschwingungen im Wesentlichen mit Beschleunigungsaufnehmern erfaßt. Sie lassen sich seit einiger Zeit aber auch mit optischen Meßmethoden aufnehmen. Aufgrund der berührungslosen Messung der Strukturschwingungen eröffnen sich neue Möglichkeiten der experimentellen Modalanalyse. In der vorliegenden Arbeit wird die Meßmethode eines kontinuierlich scannenden Laser Doppler Vibrometers aufgegriffen, dargestellt und darauf aufbauend neue Meßmethoden entwickelt. Es wird gezeigt, wie Strukturen ein- und zweidimensional abgescannt werden können. Dabei werden Scanalgorithmen mit konstanten und zeitlich veränderlichen Scanfrequenzen und Scanamplituden eingesetzt. Zur Optimierung des Scanvorgangs wird ein Adaptionsalgorithmus entwickelt, der es ermöglicht, den Scanweg an die jeweilige Schwingungsform anzupassen. Die Anwendung der Methoden wird an einer ungeschädigten und einer delaminierten Aluminium Sandwichplatte demonstriert. Zur Diskussion der Praxistauglichkeit werden Vergleichsmessungen mit Beschleunigungsaufnehmern sowie mit einer shearographischen Meßmethode durchgeführt. Aus den Ergebnissen werden die spezifischen Eigenschaften sowie die geeigneten Einsatzgebiete der Verschiedenen Scanmethoden diskutiert und abgeleitet.