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Entwicklung einer robusten Berechnungsmethode zur Bestimmung der Strukturintensität von dünnwandigen, gekrümmten Bauteilen unter Zuhilfenahme virtueller Messdaten

* Presenting author
Day / Time: 21.03.2018, 14:20-14:40
Room: MW 1250
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemeingültigen und handhabbaren Messverfahrens zur Bestimmung der Strukturintensität (STI) dünnwandiger, realer Bauteile und Strukturen mit Hilfe der 3D-Laservibrometrie. Im Fokus steht dabei die simultane Erfassung von In-plane- (Normalkraftanteile) und Out-of-plane- (Querkraft- und Momentenanteile) Schwingungen, welche durch die Vorteile der 3D-Scanning-Laservibrometrie ermöglicht wird. Das Messverfahren soll einen Abgleich zwischen numerisch und experimentell ermittelter Strukturintensität an komplexen Strukturen ermöglichen. Inhalt des Beitrags ist die Entwicklung einer robusten Berechnungsmethode zur Bestimmung der STI. Dabei soll insbesondere auf eine korrekte Berechnung der In-plane-Anteile geachtet werden. Die Ausgangsbasis bilden virtuelle Messdaten aus numerischen Simulationen, welche zusätzlich mit einem Rauschen überlagert sind, um die Streuung realer Messdaten abzubilden. Kernthema ist die Gegenüberstellung und Bewertung von Methoden zur Bestimmung von Ortsableitungen der Verschiebungsgrößen. Betrachtet werden ein Gradientenverfahren sowie eine Vorgehensweise zur Berechnung der Ortsableitungen im Wellenzahlraum. Ergebnisse für charakteristische Betriebsschwingformen werden dargestellt und anhand von definierten Fehlermaßen werden die Berechnungsmethoden hinsichtlich Genauigkeit, Handhabbarkeit und Allgemeingültigkeit miteinander verglichen und bewertet. Abschließend werden Handlungsempfehlungen zur effektiven Anwendung der Methoden aufgezeigt. Die Ergebnisse bilden die Basis für eine Umsetzung des Verfahrens mit Hilfe eines 3D-Scanning-Laservibrometers an beliebig gekrümmten, dünnwandigen Strukturen.