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325.100 Modalanalyse
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2020S, VU, 2.0h, 3.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...

  • 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

Inhalt der Lehrveranstaltung

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.

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.

Methoden

Die Lehrveranstaltung gliedert sich thematisch in 5 aufeinanderfolgende Abschnitte. Zu jedem Abschnitt gibt es eine einführende Theorievorlesung. Danach wird die Theorie im Übungsteil auf praktische Problemstellungen angewandt und für den abschließenden Workshop aufbereitet. Hier werden die Ergebnisse präsentiert und diskutiert. Die Beispiele sind durch umfangreiche Vorlagen unterstützt, und zu den Themen der experimentellen Modalanalyse erfolgen Übungen im Labor.

Prüfungsmodus

Schriftlich und Mündlich

Vortragende

Institut

Leistungsnachweis

Die Beurteilung erfolgt aufgrund der abgegeben Protokolle (aus den 5 Übungsteilen), der aktiven Mitarbeit in den Workshops, sowie eines individuellen Abschlusstests.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
31.01.2020 00:00 10.03.2020 23:55 10.03.2020 23:55

Anmeldemodalitäten:

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

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 245 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
033 282 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 445 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Sprache

bei Bedarf in Englisch