Schwingungsunterdrückung durch Parametererregung

01.04.2003 - 30.06.2006
Forschungsförderungsprojekt
Unerwünschte Schwingungen, welche akustisch unangenehm oder gar durch "Aufschaukelung" gefährlich werden können für Maschinen, Anlagen und Bauwerke, können durch den gezielten Einsatz von gegensätzlich wirkenden Schwingungen reduziert oder sogar völlig zum Verschwinden gebracht werden. Der Erforschung dieses neu entdeckten Phänomens ist dieses Projekt gewidmet. Sogenannte "selbsterregte" Schwingungen stellen in verschiedenen Bereichen der Technik ein grosses Problem dar. Sie sind dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsausschläge häufig sehr gross sein können. Dies führt zum Beispiel zu lauten und anhaltenden Geräuschen (Bremsquietschen) oder zu heftigen Schwingungen von Kabeln und Leitungen unter Windeinwirkung. In extremen Fällen haben selbsterregte Schwingungen schon zum Einsturz von Bauwerken (Brücken) geführt. Die Bekämpfung solcher Schwingungen bzw. deren Unterdrückung ist daher ein wichtiges Ziel bei der Planung und Entwicklung von gefährdeten Maschinen oder Bauwerken. In diesem Forschungsvorhaben wird eine völlig neue Methode zur Vermeidung selbsterregter Schwingungen entwickelt und untersucht. Dabei wird ein bestimmter Parameter der betroffenen Struktur (z.B. eine Steifigkeit) in geeigneter Weise zeitlich periodisch verändert. Erfolgt diese Parametererregung mit der richtigen Frequenz und Amplitude, dann können die unerwünschten selbsterregten Schwingungen völlig zum Verschwinden gebracht werden. Je nach Einsatz kann die Realisierung der Parametererregung auf klassische mechanische Weise erfolgen oder aber durch kombinierte "mechatronische" Aktuatoren. Die Untersuchungen im Rahmen des Projektes erfolgen mittels analytischer Methoden, durch Computersimulation aber auch im Experiment an einem dafür entwickelten Prüfstand. Die Anwendung dieser neuen Methode ist in verschiedenen Bereichen des Maschinenbaus und des Bauwesens denkbar. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden auch Realisierungsmöglichkeiten untersucht und aufgezeigt werden. Strömungserregte Schwingungen an Rotoren und Turbinenschaufeln könnten z. B. auf diese Weise unterdrückt werden. Aber auch die Vermeidung von Schwingungen an Maschinenbauteilen sowie von reibungsinduzierten Vibrationen von Strukturen sind mögliche Anwendungsgebiete .

Personen

Projektleiter_in

Institut

Förderungsmittel

  • Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Selbsterregte SchwingungenSelf-excited vibrations
Systeme mit zeitveränderlichen ParameternTime-variant systems
Parametrische Anti-ResonanzParametric anti-resonance
SchwingungsbeeinflussungVibration control