Die Lücke schließen: Verfahren für nicht normalverteilte Lastverläufe

Gemeinsam mit der Siemens AG sowie Knorr-Bremse Systeme und unterstützt durch die Bayerische Forschungsstiftung forscht Prof. Dr. Peter Wolfsteinerseit, Fakultät für Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Flugzeugtechnik, seit dem 1. Dezember 2015 am „Betriebsfestigkeitsnachweisim Frequenzbereich bei nicht normalverteilten zufälligen Schwingungsanregungen“. Bis zum 30. November 2018 soll das Projekt abgeschlossen sein. Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens, das die – hinsichtlich der Simulationszeit – sehr effektiven Methoden im Frequenzbereich auf nicht normalverteile Lastverläufe erweitert. Hat das Forschungsteam damit Erfolg würde eine wichtige Lücke geschlossen, die die bisherigen Verfahren nicht lösen konnten.

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Vorgehensweise

Gemessene Lastverläufe kombinieren die ForscherInnen durch eine Reihe normalverteilter Verläufe derart, dass der Informationsgehalt auch für einen verlässlichen Betriebsfestigkeitsnachweis im Frequenzbereich sorgt. Gelingt dies, würde ein Zugang von Power Spectral Density (PSD) basierten Methoden auf eine Vielzahl weiterer praxisrelevanter Anwendungsbereiche ermöglicht.

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So könnte die experimentelle Schwingungsprüfung ein weiteres Anwendungsfeld des neuen Verfahrens sein. Hierbei wird die Struktur, meist auf Grundlage von PSD basierten Simulationsverfahren, auf sogenannten Shakern zufälligen Schwingungsanregungen ausgesetzt. Dadurch überprüft man die Ermüdungsfestigkeit.

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Lange Zeit schon beschäftigt die Wissenschaft die Frage nach der definierten nicht normalverteilten Anregung. Das neuartige Konzept soll hierzu einen entscheidenden Beitrag liefern: Reale, nicht normalverteilte Zeitsignale wollen die ForscherInnen bei der korrekten Abbildung ihrer schadensäquivalenten Lasten durch normalverteilte Signale ersetzen und dadurch etablierte Verfahren experimentell umsetzen.

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Sara Magdalena Schüller