VDI Seminar

Grundlagen Nichtlinearer Schwingungen

Haupt – Themen

  • Unterschiede zwischen linearen und nichtlinearen Schwingungen
  • Nichtlinearer Schwinger mit stückweise linearer Kennlinie
  • Lösungsmethoden zur analytischen Berechnung nichtlinearer Schwingungen
  • Selbsterregung (Reibschwingungen)
  • Nichtlineare Schwingungen mit mehreren Freiheitsgraden
  • Parametererregung (Zahnradgetriebe)

Zielsetzung

Das Seminar „Grundlagen nichtlinearer Schwingungen“ vermittelt wichtige Fachbegriffe und Konzepte aus dem Gebiet der nichtlinearen Schwingungen. Informationen zu verschiedenen Berechnungsverfahren werden vorgestellt. Es werden praxisgerechte Beispiele behandelt. Eine Übertragung auf ähnliche Problemstellungen aus dem technischen Bereich ist somit möglich. Nach dem Seminar sind Sie in der Lage typische Eigenschaften nichtlinearer Schwingungen zu erkennen und zu beeinflussen. Sie lernen die Unterschiede zwischen linearen und nichtlinearen Modellen und können Berechungsmodelle mit nichtlinearen Eigenschaften aufstelen bzw. validieren. Dieses Wissen unterstützt Sie bei der Lösung Ihrer Arbeitsaufgaben im Bereich der Schwingungstechnik

Die Veranstaltung stellt systematisch das erforderliche Wissen zur Verfügung um nichtlineare Schwingungen verstehen und beschreiben zu können. Dabei werden die Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Berechnungsmodelle vorgestellt. Auf Basis der Grundlagen werden Methoden zur Lösung nichtlinearer Schwingungsprobleme besprochen und an Beispielen aus der Praxis angewendet.

Die Veranstaltung richtet sich an Teilnehmer die bereits Grundkenntnisse und Erfahrungen aus dem Bereich der linearen Schwingungen besitzen.

Zielgruppe

Angesprochen sind Ingenieure und Fachkräfte aus den Bereichen:

  • Entwicklung, Konstruktion
  • Berechnung, Simulation
  • Vertrieb, Instandhaltung
  • Produktion, Qualitätssicherung

Seminarinhalte

1. Tag

Unterschiede zu linearen Schwingungen

  • Warum nichtlineare Schwingungen?
  • Lineare Eigenschwingungen
  • Lineare erzwungene Schwingungen
  • Darstellung  der Ergebnisse in der Phasenebene
  • Numerische Beispiele

Mathematisches Pendel

  • Lineares Modell
  • Nichtlineares Modell
  • Numerische Lösung

Schwinger mit stückweise linearer Kennlinie sowie Schwinger mit Reibung

  • Federkennlinien
  • stückweise lineare Kennlinie
  • Festkörperreibung
  • Schwinger mit Haft- / Gleitreibung
  • Numerische Beispiele
  • Anwendungsbeispiel: Schwinger mit geknickter Kennlinie

Näherungslösung durch die Störungsrechnung

  • Konzept der Störungsrechnung
  • Einfache Störungsrechnung
  • Erweiterte Störungsrechnung
  • Numerisches Beispiel
  • Anwendungsbeispiel: Schwinger mit quadratischer Federkennlinie

2.Tag

Näherungslösung durch Harmonische Balance

  • Vorgehen und Konzept der Berechnung
  • Numerisches Beispiel
  • Anwendungsbeispiel: Schwinger mit kubischer Kennlinie

Subharmonische und Superharmonische Schwingungen

  • Erzwungene Schwingungen
  • Resonanzverhalten
  • Subharmonische Schwingungen
  • Numerisches Beispiel
  • Anwendungsbeispiel: harmonisch angetriebenes Pendel

Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden

  • Aufstellung der Bewegungsgleichungen
  • Doppelpendel
  • Innere Resonanz
  • Numerische Lösung mit Matlab

Selbsterregung, Parametererregte Schwingungen

  • Reibung mit fallender Kennlinie
  • Drehschwingungen mit Getriebe
  • Drehschwingungen in der Hubkolbenmaschine
  • Numerische Beispiele

Seminarziel

  • Erfahren Sie wie Sie nichtlineare Schwingungen von linearen Schwingungen unterscheiden
  • Lernen Sie wie eine analytische Näherungsberechnung durchgeführt wird
  • Erfahren Sie warum sich subharmonische Schwingungen ergeben
  • Wissen Sie wie nichtlineare Bewegungsgleichungen aufgestellt werden
  • Lernen Sie warum eine fallende Reibungskennlinie eine Selbsterregung darstellt

Termine

Zeitraum                          Ort

02.09.2019 – 03.09.2019   Frankfurt

21.01.2020 – 22.01.2020   Düsseldorf

27.05.2020 – 28.05.2020   München

23.09.2020 – 24.09.2020   Stuttgart

Anmeldung beim VDI Wissensforum: http://www.vdi-wissensforum.de/02SE379