Identifikation strukturdynamischer Systeme

Beim Betrieb moderner Leichtbaustrukturen können Schwingungen als unerwünschte Neben-erscheinung auftreten. Die charakteristischen, schwingungstechnischen Eigenschaften solcher Strukturen können experimentell in einem Modaltest bestimmt werden. Dabei werden die modalen Eigenschaften, die Eigenfrequenzen, Dämpfungsmaße und Eigenvektoren der getesteten Struktur umfassen, aus Schwingungsmessdaten identifiziert. Mit Hilfe der experimentell ermittelten modalen Eigenschaften kann ein äquivalentes, dynamisches Modell der getesteten Struktur erstellt werden, welches das strukturdynamische Verhalten in einem begrenzten Frequenzbereich beschreibt. Ein experimentelles modales Modell einer Struktur kann für weitergehende dynamische Untersuchungen verwendet werden oder auch für die Überprüfung der Vorhersagefähigkeiten numerischer Modelle der getesteten Struktur.

Die Verfahren zur Identifikation modaler Eigenschaften aus gemessenen Schwingungsdaten sind unter dem Begriff der Experimentellen Modalanalyse bekannt. In der Lehrveranstaltung werden Grundlagen und Verfahren der Experimentellen Modalanalyse vorgestellt. Die Lehrveranstaltung gliedert sich in folgende Teilbereiche:

• Theoretische Grundlagen der Schwingungen von Ein- und Mehr-Freiheitsgrad-Systemen
• Experimentelle Methoden der Schwingungstechnik
• Ein- und Mehr-Freiheitsgrad-Verfahren der Experimentellen Modalanalyse
• Ausblick auf Identifikation nichtlinearer Systemeigenschaften

Zur Unterstützung der Lehrinhalte werden Beispiele mit MATLAB bearbeitet. Im Rahmen eines eintägigen Laborpraktikums beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Göttingen werden die verschiedenen, in der Lehrveranstaltung behandelten Verfahren anhand von Laboranwendungen demonstriert.

Bekanntgabe in der Veranstaltung.