Strukturdynamische Finite-Elemente-Analyse zur Berechnung von Antriebstechnik-Komponenten:

Von:

Johannes Wittmann

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Die strukturdynamische Finite-Elemente-Analyse erlaubt eine frühzeitige Bereitstellung relevanter Informationen bezüglich kritischer Schwingungsphänomene in Form von Schwingmoden und Resonanzfrequenzen. Eine isolierte Auslegung von Einzelbauteilen ist in der Praxis nicht hinreichend, da dynamische Strukturantworten von umfangreich gekoppelten Gesamtsystemen stark variieren. Baugruppenschwingungen sind eine komplexe Zusammensetzung aus den einzelnen Schwingeigenschaften der Systemkomponenten. In den Bereichen der Luft- und Raumfahrt sowie Fahrzeug- und Elektronikindustrie rücken performante strukturdynamische Simulationsstrategien zunehmend in den Fokus, da ganzheitliche Systemmodellierungen an die Grenzen moderner Berechnungskapazitäten geraten. Für eine weitere Effizienzsteigerung in Z88 bieten die entwickelten Modellierungswerkzeuge neue Möglichkeiten zur Erfassung dynamischer Effekte in der umfeldgestützten Modal- und Frequenzganganalyse. Somit können in Baugruppen vereinfacht Strukturantworten infolge harmonischer Schwingungsanregungen durch die Bereitstellung von Eigenschwingungsformen bestimmt werden. Der Zugang zu Ansätzen der dynamischen FE-Modellordnungsreduktion wird auf diese Weise sowohl für einzelne Substrukturen als auch für Gesamtmodelle gewährleistet. Alle aus der experimentellen und analytischen Validierung sowie aus den Untersuchungen der Eigenentwicklung gewonnenen Erkenntnisse flossen in die Berechnungen der praxisnahen Anwendungsfälle eines Getriebegehäuses und einer Gelenkwelle ein.