Ja, schönen guten Tag meine Damen und Herren. Wir haben beim letzten Mal uns ja mit dem Eigenwertproblem
beschäftigt und hatten das jetzt erstmal für das ungedämpfte System uns angeschaut. Und heute
wollen wir uns ein bisschen um Dämpfung kümmern. Das ist ein ungeliebtes Thema. Wir werden auch gleich
sehen warum. Noch mal als kleine Wiederholung aus der TSL. Wir haben hier den Eindopfschwinger.
Irgendwie Masse, mal Beschleunigung. Dann hatten wir diesen viskosen Dämpfungsterm plus C mal Y
ist gleich Null, wenn ich die freie Schwingung anschaue. Das konnte man auf diese Form bringen,
Y2 gepunktet, im Teil durch M auf diese Normalform. Und dann hatte ich hier diese Abkürzung 2 delta
Y Punkt plus Omega Null Quadrat Y gleich Null. Ja, C durch M ist halt Omega Null zum Quadrat. Das heißt
ich habe hier Omega Null Quadrat ist gleich C durch M. Und dieses Delta, was ja die Dämpfungskonstante
ist, diese Abklingenkonstante, D durch 2 M. So und die Lösung war folgemaßen Y von T ist dann
irgendeine Anfangsauslenkung Y Null mal E hoch minus Delta T, also dieser Parameter der hier
auftaucht als Abklingenkonstante mal E hoch plus minus Omega T. Das E hoch plus minus Omega T
sind halt zwei Anteile, da kann ich den Cosin und SiO zerlegen und so weiter. Und das Omega ist hier
das Omega D. Da steht also ein Omega D drin und das ist die Wurzel aus Omega Null Quadrat minus
Delta Quadrat. Wobei ich jetzt die ganze Zeit vorausgesetzt habe, dass das Omega Null Quadrat
größer als das Delta Quadrat ist, sodass also tatsächlich hier in der Wurzel irgendwas Positives
steht, also ich wirklich ein schmierungsfähiges System habe. Wenn das nicht ist, dann habe ich
hier irgendwas negatives, dann habe ich hier I mal I, dann steht hier irgendwie real, also reelle
Zahlen im Exponenten von E hoch irgendwas, also Lambda T würde dann da stehen. Dann habe ich
gar kein schmierungsfähiges System mehr, das wollen wir mal ausschließen. Wir wollen ja irgendwie
Modalanalyse irgendwie treiben, also am schwingenden System, wenn das so stark gedämpft ist, dass das
nur noch irgendwelche Griechbewegungen macht, dann macht diese Modalanalyse auch keinen Sinn mehr.
Und das könnte ich das Omega Null Quadrat hier ausklammern und dann würde ich hier 1 minus ein
großes D Quadrat kriegen, wobei das D, wenn ich das einsetze wieder, ist Delta durch Omega Null,
also diese Dämpfung bezogen auf die ungedämpfte Eigenkreisfrequenz und das könnte ich auch
schreiben als D durch 2 mal Wurzel C durch M, wenn ich das einander einsetze und das sozusagen in
diesem Parameter hier schreiben möchte. Also nur mal als Wiederholung der ganzen Terme, die wir da
haben, man bezeichnet als Dämpfungskonstante das kleine D als Abklingenkonstante das Delta,
das ist der Term der hier den E hoch minus Delta steht und dann wird als Dämpfungsgrad
das Groß D bezeichnet, manchmal auch als leersches Dämpfungsmaß bezeichnet.
Mit den Zusammenhängen, also ich schreibe das nochmal hin, das Delta ist hier gleich D durch 2M und das Groß D ist D durch 2 mal Wurzel C mal M,
zum Beispiel oder Delta durch Omega Null. So das ist am ein Freiheitsgradsystem relativ easy,
wir haben immer Viskose Dämpfung angenommen, das ist natürlich eine Annahme, die auch der Tatsache
geschuldet ist, dass das so schön in linearer Ansatz ist. In reale Strukturen und so was sind
häufig nicht Viskos gedämpft, also dass überhaupt diese Annahme, dass das Geschwindigkeitsproportional ist,
dass die Dämpfung schon grenzwertig ist. Das stimmt natürlich, wenn ich einen expliziten Dämpfer habe,
wie so einen Stoßdämpfer im Federbein von einem Fahrzeug, da habe ich wirklich eine Feder mit so einem Dämpfer,
das ist dann tatsächlich so ein Zylinder mit Kolben, der sich in Öl bewegt und so eine Hydraulikflüssigkeit,
die verhält sich tatsächlich mehr oder weniger so, aber jetzt in reale Struktur kommt die Hauptsache der Dämpfung
typischerweise aus so Mikroschlupfeffekten in irgendwelchen Fügestellen. Also irgendwie haben wir Schraubverbindungen,
Niedverbindungen, wo irgendwie zwei Sachen zusammengeschraubt sind oder zusammengenietet sind und dann kommt es,
wenn nicht das schwingt, zu so ganz kleinen Relativbewegungen, das rutscht nicht global ab,
was Makroschlupf wäre, das will man natürlich nicht, dann hat die Verbindung versagt, aber selbst solange die hält,
gibt es ganz kleine Relativbewegungen mit so einem ganz kleinen bisschen Reibung da drin und das diszipliert Energie
und das überwiegt typischerweise für so eine zusammengesetzte Struktur die Materialdämpfung bei weitem.
Also diese Materialdämpfung ist typischerweise für Metalle muss man immer sagen, sehr sehr niedrig,
Stahl oder so was, Aluminium, das hat kaum Eigendämpfung, sodass also für die typische Ingenieurkonstruktion,
die aus Metall ist, diese Fügestellendämpfung dominiert und die ist bestimmt nicht viskos,
also für die ist eigentlich der Ansatz irgendwie D mal Y Punkt, aber mal grenzwertig, also beschreibt die Physik nicht richtig,
muss man sagen. Dazu kommen alle möglichen anderen Dämpfungseffekte, sie verlieren Energie durch Schallabstrahlung,
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:25:42 Min
Aufnahmedatum
2019-10-29
Hochgeladen am
2019-10-30 11:42:15
Sprache
de-DE