Vibrometer zur flächigen 3D-Schwingungsmessung

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Die Bewertung und gezielte Auslegung dynamischer Eigenschaften technischer Strukturen sowie von Maschinen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Einerseits erhöhen sich im Kontext kürzerer Bearbeitungszeiten und damit steigender Prozessgeschwindigkeit die dynamischen Lasten an Werkzeugmaschinen, andererseits werden zur Verbesserung von Prozesseigenschaften gezielt Schwingungen in den Bearbeitungsprozess eingebracht. Zur Verhinderung von Maschinenausfällen oder ungewünschten Prozessbeeinflussungen bzw. Produkteigenschaften, aber auch um Schwingungen in der gewollten Form in Prozesse einbringen zu können, muss das dynamische Verhalten charakterisiert werden. Geeignete Modelle sind dazu aufzustellen und experimentell zu validieren. Für experimentelle Untersuchungen sind aktuell Beschleunigungssensoren noch eine bevorzugte Lösung. Diese sind jedoch in der Anwendung auf Frequenzen von wenigen Kilohertz begrenzt und somit beispielsweise für Untersuchungen im Ultraschallbereich ungeeignet. Außerdem führen die Befestigung der Sensoren sowie deren zusätzliche Masse zur Verfälschung der Messergebnisse. Optische Messsysteme, wie Vibrometer, heben diese Nachteile auf. 1D-Vibrometer erlauben nur eine Aussage über die Verschiebung eines Punktes in einer Dimension; daher ist die Aussagekraft für das gesamte Schwingungssystem eingeschränkt. An der TU Chemnitz ist bisher kein Vibrometer zur flächigen 3DSchwingungsmessung vorhanden, welches aber zur vollständigen Charakterisierung von Schwingsystemen oder flächiger Maschinenstrukturen zwingend notwendig ist.