Strukturoptimierung zur Unterdrückung von selbsterregten Schwingungen

结构优化抑制自激振动

• 批准号: 163085732
• 负责人: Professor Dr. Peter Hagedorn, since 7/2012
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Dynamik und Schwingungen
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/163085732?language=en
• 关键词: Strukturoptimierung; zur; Unterdr; ckung; von

Ein zentrales Anliegen der Dynamik ist es, bestehende Strukturen derart zu modellieren, daß dynamische Effekte verstanden und vorhersagbar werden. Im Umkehrschluß ist es wünschenswert, Strukturen anhand mathematischer Modelle derart auszulegen, daß sie gewünschte mechanische Eigenschaften haben. Diese Strukturoptimierung soll für eine Klasse mechanischer Systeme durchgeführt werden, die besonders anfällig für selbsterregte Schwingungen ist.Eine zentrale Anwendung sind reibungsbehaftete Rotoren, die schon bei Drehzahlen weit unter der ersten kritischen Drehzahl instabil werden können. Ursache hierfür ist eine Fehlleitung der Antriebsleistung in selbsterregte Schwingungen des Systems. Technisch relevante Beispiele sind quietschende Bremsen und Kupplungen sowie Schwingungen von Papierkalendersystemen. Der Erregungsmechanismus für selbsterregte Schwingungen kommt aus dem Zusammenspiel von nichtkonservativen und gyroskopischen Kräften. Analytische Modelle zeigen, daß Rotoren mit doppelten Eigenfrequenzen besonders anfällig für selbsterregte Schwingungen sind, während sich schwach gedämpfte Strukturen mit einfachen Eigenfrequenzen gutmütiger verhalten. Dies deckt sich mit praktischen Erfahrungen von Entwicklungsingenieuren. Daher wird mit Methoden der Strukturoptimierung versucht, durch Vorgabe geeigneter Geometrien der Rotoren, doppelte Eigenfrequenzen systematisch aufzuspalten. Dabei ist unter anderem zu beachten, daß der Rotor ausgewuchtet bleiben muß. Mathematisch liegt ein inverses Problem der Polvorgabe von elastischen Rotoren unter Nebenbedingungen vor.

一个中心动力学分析是，最好的结构模型，最大的动力学效应是真实的，并且是韦尔登的。在Umkehrschlughist es wünschenswert，Strukturen和mathematischer Modelle derart auszulegen，daughsie gewünschte mechanische Eigenschaften haben。这种结构优化是针对韦尔登的Klasse机械系统的，这种结构优化的基础是针对自身的Schwingungen的。一个中心的Anwendung sind reibungsoftete Rotoren，die schon bei Dumzahlen weit unter der ersten kritischen Dumzahl instabil韦尔登können. Ursache hierfür ist eine Fehlleitung der Antriebsleistung in selbsterregte Schwingungen des Systems.相关的工艺是安静的，在造纸机械系统中，Bremsen和Kupplungen都有很好的表现。Der Erregungsmechanismus für selbsterregte Schwingungen kommt aus dem Zusammenspiel von nichtkonservativen und gyroskopischen Kräften.分析模型中，带有双重本征频率的转子被认为是一种适合于自身振动的结构，因此，它的结构被设计成具有一种本征频率的结构。这些装饰带有发展中的实用效果。Daher wird mit Methoden der Strukturoptimierung versucht，durch Vorgabe geeigneter Geometrien der Rotoren，doppelte Eigenfrequenzen systematisch aufzuspalten.大北是在海滩下面，转子的直径很大。数学上是一个关于弹性转子的多变量逆问题。