Die Konzepte der Modalanalyse mechanischer Systeme und Techniken zur Modellreduktion von Mehrfreiheitsgradsystemen werden vorgestellt und auf einfache Beispielprobleme angewandt. Zusätzlich werden Techniken zur experimentellen Bestimmung der modalen Parameter mechanischer Strukturen (Experimentelle Modalanalyse) vermittelt.

Absolventen der LVA können:

• Das Eigenwertproblem für freie Schwingungen eines mechanischen Mehrfreiheitsgradsystem herleiten und seine Resultate interpretieren.

• Eine Modellreduktion auf Basis modaler Koordinaten durchführen

• Das Übertragungsverhalten linearer Systeme für harmonische Anregung unter Anwendung verschiedener Dämpfungsmodelle bestimmen

• Messinstrumente und Komponenten für experimentelle Modalanalyse verwenden und deren Messprinzipien beschreiben

• Eigenfrequenzen und Schwingungsformen aus Messungen identifizieren

Darüber hinaus sollen die Studierenden ihre Fähigkeiten in folgenden Gebieten verbessern:

• Effiziente Gruppenarbeit

• Lernen mit und von anderen Studierenden

• Präsentationstechnik

Ausgehend von den Bewegungsgleichungen eines linear mechanischen Systems (z.B. aus einem Finite Elemente Modell) wird das Eigenwertproblem für freie Schwingungen hergeleitet. Die Lösungen des Eigenwertproblems, Eigenfrequenzen und -Schwingungsformen sind die Basis für die numerische Modalanalyse. Die folgenden Themen werden behandelt:

• Eigenwertprobleme

• Numerische Lösungsmethoden

• Modale Basis und Modellreduktion

Zusätzlich zur numerischen Modalanalyse werden experimentelle Verfahren zur Bestimmung der Modalen Parameter von Strukturen behandelt. Ausgehend von einer Blockdarstellung üblicher Komponenten samt Signalfluss werden die unterschiedlichen Funktionsprinzipien, ihre Vor- und Nachteile erläutert. Im Rahmen eines Übungsteiles der LVA können die verschiedenen Methoden (Modalhammer, Laser Scanning, Laser Speckle) an einfachen Strukturen praktisch erprobt und ausgeführt werden.

Mitarbeit, Laborprotokoll, Test

Alle angemeldeten Studierenden werden in Gruppen eingeteilt - bitte melden Sie sich bei Interesse an.