Experimentelle Modalanalyse

Experimentelle Modalanalyse

Das vibroakustische und strukturdynamische Verhalten einer Struktur wird maßgeblich durch deren Eigenschwingungen bestimmt. Eine resonante Anregung der Eigenschwingungen führt z. B. bei Musikinstrumenten zu gewollten, in vielen Fällen aber zu ungewollten Effekten. Mit Hilfe der experimentellen Modalanalyse lassen sich die modalen Parameter, d.h. sowohl die Eigenfrequenzen und Dämpfungen als auch die Eigenschwingformen anhand von gemessenen Übertragungsfunktionen bestimmen und visualisieren. Müller-BBM bietet für diese interessante Methode einen Workshop an.

Ziel des Workshops ist es, den Teilnehmern die Grundlagen der experimentellen Modalanalyse (EMA) und die wesentlichen Schritte bei der Messung, Auswertung und Interpretation zu vermitteln. Um dabei auch auf unterschiedliche Testobjekte und Anwendungsfälle der Teilnehmer eingehen zu können, ist der Workshop für maximal zehn Teilnehmer konzipiert. 

Für die Demonstrationen verwendet Müller-BBM die Software ME‘scope der Firma Vibrant Technology, Inc. Diese Software wird von Müller-BBM in Deutschland, Österreich und der Schweiz vertrieben. Der Workshop ist deshalb auch in erster Linie als Schulung für Anwender der Software ME’scope konzipiert. Die Veranstaltung ist jedoch auch für Teilnehmer geeignet, die ME’scope nicht oder noch nicht anwenden und die experimentelle Modalanalyse in der praktischen Umsetzung kennen lernen wollen.

Themen

Im Workshop wird durch Vorträge das für die Modalanalyse nötige Hintergrundwissen vermittelt. In ausführlichen Demonstrationen wird gezeigt, wie die Umsetzung in der Praxis geschieht. Zusätzlich haben die Teilnehmer die Möglichkeit, in Übungen unter Anleitung des Schulungsleiters das Erlernte zu vertiefen und durch Fragen abzurunden.

In der Regel werden die folgenden Themen behandelt:

Was ist experimentelle Modalanalyse?

  • Messtechnik zur Modalanalyse: Physika­lische Grundlagen, Messtechnik strukturdynamischer Messungen, Anregungstech­niken, Senso­rik.
  • Signalanalyse zur Strukturdynamik: FFT, Überprüfung der Zeitsignale und Spektren im Hin­blick auf die strukturdynamische Fragestellung, Darstel­lungsmöglichkeiten des Frequenz­gangs (FRF), Interpretation der Kohärenzfunktion.
  • Überblick und Einführung in die Bedienung von ME’scope: Geometrie von Strukturmodellen, Akquisition von Messdaten, Darstel­lungsmöglichkeiten (Zeitsignale, Spektren, FRF), Identifikation der Moden.
  • Darstellung der theoretischen Grundlagen der experimentellen Modalanalyse: Bedeutung des Referenzpunkts (Englisch: driving point), Skalierung von modalen Daten auf Einheits­masse (unit modal mass, UMM), Merk­male und Unterschiede zu Betriebsschwingungs­analysen (BSA).
  • Hinweise zur Überprüfung der Ergebnisse u. a. mittels Modal-Assurance-Criterion und Synthese von FRF.

Auf Wunsch können auch spezielle Themen der Modalanalyse behandelt werden, z. B. zur Durchführung von Betriebsschwingungsanalysen (BSA) bzw. Operational Deflection Shapes (ODS) oder Betriebsmodalanalysen (operational modal analysis, OMA), zur Durchführung von Strukturdynamikmodifikationen (SDM), automatischen Modellanpassungen (model updating) u. a. m.

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