Schwingungen: Messen

Schwingungen von Strukturen, Maschinen oder Fahrzeugen werden in der Regel durch subjektives Empfinden festgestellt. Ob es sich dabei um vernachlässigbare Effekte oder um unzulässige Schwingungen handelt, kann nur durch eine entsprechende Schwingungsmessung festgestellt werden.

Zur Messung von Schwingungen werden vorzugweise Beschleunigungssensoren eingesetzt, aber auch Dehnungsmessstreifen (DMS), Weg-, Kraft- und Drucksensoren etc., je nach untersuchtem Objekt.

Die von uns verwendeten DIN/ISO Normen, VDI-Richtlinien, Eurocodes und weiteren Regelwerke, z.B. im Bereich Schiffbau die Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften Germanischer Lloyd (GL), Lloyds Register (LR), oder DET Norske Veritas (DNV), decken folgende Bereiche ab:

- Schwingungen und Erschütterungen von Bauten (Brücken, Wohngebäude, Glockentürme, Hallen)

- Schwingungen an Maschinen des Anlagenbaus (Turbinen, Dieselmotoren, Pumpen, E-Motoren, Kompressoren, Ventilatoren)

- Schwingungen auf Schiffen (Kabinen, Masten, Antriebsanlagen)

- Schwingungen an Fahrzeugen (Baumaschinen, Lokomotiven, Containerbrücken)

Beispiele und Projekte

Schwingungen: Berechnen

Wir führen Schwingungsanalysen auf FEM-Basis oder analytisch für unterschiedliche Strukturen wie Bauwerke, Fahrzeuge und Maschinen durch. Als besonders leistungsfähiges Werkzeug bei der Bearbeitung von aufgetretenen Schwingungsproblemen hat sich die Kombination von Schwingungsmessung und Schwingungsrechnung gezeigt. Dabei wird ein Rechenmodell mit den Ergebnissen einer durchgeführten Schwingungsmessung kalibriert. Mit dem dann abgesicherten, kalibrierten Rechenmodell lassen sich zuverlässig mögliche Modifikationen der Anlage untersuchen.

Dynamische Berechnungen auf der Basis von FEM-Modellen liefern die Eigenfrequenzen einer Struktur mit den zugehörigen Schwingungsformen (Modalanalyse). Die Berechnung von erzwungenen Schwingungen bei bekannten oder angenommenen Erregerkräften (Betriebsschwingungsanalyse) ist ein weiteres Werkzeug zur Abschätzung des Schwingungsverhaltens einer Struktur in der Projektphase.

Beispiele und Projekte

Schwingungen: Reduzieren

Auftretende Schwingungen an Maschinen, Strukturen und auf Fahrzeugen oder Schiffen müssen für einen sicheren und komfortablen Betrieb oft deutlich reduziert werden. Zur Reduzierung von Schwingungen gibt es verschiedene Optionen wie:

- Resonanzen vermeiden, Abstände zwischen
  Eigenfrequenzen und Erregerfrequenzen vergrößern

- Erhöhung der Dämpfung einer Struktur

- Einsatz von aktiven und passiven Schwingungstilgern

- Schwingungsisolierung und elastische Aufstellung

- Reduzierung der Erregerkräfte (Auswuchten)

Wir beraten in allen Fragen der Schwingungsreduzierung und können konkrete Maßnahmen zur Modifizierung einer Anlage erarbeiten. Dies setzt eine enge Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber voraus, um alle Randbedingungen zu berücksichtigen und so eine praktikable und kostengünstige Lösung zu finden.

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