Modellvalidierung mit stochastischen Parametern anhand unscharfer Modaldaten

Abstract

„Computational Model Updating“-Verfahren werden seit vielen Jahren eingesetzt um Finite Elemente (FE) Modelle zu verbessern. In der Strukturdynamik verwendet man im Residuum im Wesentlichen Eigenfrequenzen und Eigenformen um ein Modell einem Testdatensatz anzupassen. Dabei werden stochastische Einflüsse im gemessenen Modaldatensatz aufgrund des deterministischen Ansatzes des Updating Verfahrens außer Acht gelassen.

Eine Streuung modaler Parameter ist allerdings unvermeidbar, insbesondere wenn man an Modaldatensätze baugleicher Strukturen (z.B. aus der Serienfertigung) denkt. Somit kommt die Frage auf, wie man die anzupassenden Modellgrößen mit statistischen Methoden beschreiben kann.

Der folgende Beitrag zeigt ein stochastisches Model Updating Verfahren, bei dem Mittelwerte und Kovarianzen eines gewählten Parametersatzes aus unscharfen experimentellen Modaldaten (Eigenfrequenzen und Eigenformen) identifiziert werden können. Im Detail werden Ergebnisse von einem simulierten Beispiel gezeigt, bei dem es sich um das FE-Modell eines Nachbaus der GARTEUR SM-AG19 Struktur handelt.