Forschungsprojekte der Arbeitsgruppe »Nichtlineare Strukturdynamik«

Nichtlineare Strukturdynamik

• Wellenausbreitung in Strukturen mit linearer und nichtlinearer lokaler Dämpfung

  Bei der dynamischen Auslegung von Bauteilen gilt es schwingungskritische Zustände (Resonanzüberhöhung) zu vermeiden und dadurch eine höhere Lebensdauer zu realisieren. Auf Grundlage der modalen Daten lassen sich numerische Modelle und FE-Modelle ableiten, wobei häufig die Proportionaldämpfung vereinfachend angenommen wird. Diese Näherung ist in Fällen mit lokaler Dämpfungswirkung nicht geeignet. Durch lineare und nichtlineare lokale Dämpfer entstehen im System Wanderwellen, die entsprechend modelliert und analysiert werden müssen.

  Leitung: Dr.-Ing. Sebastian Tatzko

  Team: M. Sc. Hannes Fischer (Nichtlineare Strukturdynamik)

  Jahr: 2019
• Reglerbasierte Identifikationsverfahren für nichtlineare Systeme

  Das Ziel des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1897 "Calm, Smooth and Smart" ist die grundlegende Erforschung von Dissipationsmechanismen, um die dissipativen Effekte gezielt in den Produkentwicklungsprozess einzubringen. Innerhalb der zweiten Phase des Schwerpunktprogramms werden von uns Verfahren für die experimentelle Identifikation der dynamischen Parameter im Gesamtsystem untersucht und entwickelt.

  Leitung: Dr.-Ing. Sebastian Tatzko

  Team: M. Sc. Gleb Kleyman (Nichtlineare Strukturdynamik)

  Jahr: 2019

  Förderung: DFG
• Self-Sensing mit piezoelektrischen Biegewandlern

  Es gibt viele Anwendungen bei denen ein Aktor gegen eine unbekannte Last arbeiten und dabei trotzdem eine vorgegebene Auslenkung stellen muss. Um das realisieren zu können, werden normalerweise zusätzliche Sensoren, die den zurückgelegten Weg des belasteten Aktors messen, eingesetzt. Oft ist es jedoch aus konstruktiven Gründen nicht möglich oder nicht wirtschaftlich zusätzliche Sensoren einzusetzen, hier kann Self-Sensing helfen.

  Leitung: Dr.-Ing. Sebastian Tatzko

  Jahr: 2019
• Nichtlineare Dynamik von Strukturen mit Granulatdämpfung

  Granulare Dämpfung lässt sich vielseitig zur Reduktion strukturdynamischer Schwingungen einsetzen. Hohlräume in einer Struktur werden teilweise mit Granulat gefüllt, sodass durch Reibung und Stöße Energie dissipiert werden kann. Hierzu werden am IDS experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Aus den Beobachtungen werden vereinfachte Modelle zur Beschreibung der komplexen dynamischen Zusammenhänge abgeleitet.

  Leitung: Dr.-Ing. Sebastian Tatzko

  Team: Dr.-Ing. Sebastian Tatzko (Nichtlineare Strukturdynamik)

  Jahr: 2019
• Beeinflussung der dynamischen Eigenschaften von Metamaterialstrukturen

  Als Metamaterial werden in der Strukturmechanik Bauteile bezeichnet durch deren geschickte Auslegung hinsichtlich ihrer Geometrie besondere dynamische Eigenschaften wie z. B. Sperrbänder (Bandgaps) hervorgerufen werden können. Durch Applikation von Resonatoren auf Bauteile werden Schwingungen der Trägerstruktur in vorab ausgelegten Frequenzbereichen reduziert. Dieses Konzept kann z. B. als inverses mechanisches Bandpassfilter in Übertragungspfaden eingesetzt werden.

  Leitung: Sebastian Tatzko

  Team: Hannes Wöhler (Nichtlineare Strukturdynamik)

  Jahr: 2022

  Förderung: DFG

  Laufzeit: 01.04.2022-31.03.2025
• Automatisierte nichtlineare Parametervariation zur Schwingungsoptimierung reibungsbehafteter Strukturen

  Im Rahmen des Forschungsprojekts, welches von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV) gefördert, soll ein automatisierter Parameteroptimierungsprozess speziell für nichtlineare dynamische Probleme konzipiert werden. Durch angepasste Verwendung von Optimierungsmethoden sollen die üblicherweise verkoppelten Designparameter mit einer geeigneten Kostenfunktion minimiert werden.

  Leitung: Sebastian Tatzko

  Team: Alwin Förster

  Jahr: 2023

  Förderung: DFV und FVV

  Laufzeit: 01.01.2023-31.05.2025
• Schwingungsdämpfung mit beschalteten Reluktanzkraftdämpfern

  In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt werden beschaltete Reluktanzkraftdämpfer untersucht. Reluktanzkraftdämpfer arbeiten berührungslos und ohne Energieversorgung und bieten dadurch verschiedene Vorteile, erfordern aufgrund ihres nichtlinearen Verhaltens jedoch einen vergleichsweise hohen Modellierungsaufwand. Ziele des Projekts sind zum einen die Verbesserung der Berechnung ihrer Dämpfungswirkung hinsichtlich Genauigkeit und Rechenzeit, zum anderen die Untersuchung ihrer Eignung für verschiedene Dämpfungsanwendungen.

  Leitung: Dr.-Ing. Sebastian Tatzko

  Team: Martin Jahn

  Jahr: 2023

  Laufzeit: 2023-31.08.2025