Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE)
Dynamik-Labor
Schwingungsanalysen
Im Dynamiklabor der H-BRS können eine Vielzahl von Schwingungsanalysen durchgeführt werden. Zur Schwingungsanregung steht ein elektrodynamischer Schwingerreger mit max. 150 kg Nutzlast zur Verfügung. Die Schwingungsanalyse erfolgt entweder klassisch über Beschleunigungsmessung und Modalanalyse, um die Bewegungsmuster in verschiedenen Resonanzzuständen zu analysieren oder über eine optische 3D-Messung mittels Hochgeschwindigkeitskamera.
Begleitende Messaufgaben und Belastungssimulationen
Begleitend können mittels Dehnungsmessstreifen die Belastungen gemessen werden. Das vorhandene Messequipment ist größtenteils auch mobil für externe Messaufgaben nutzbar. Typische Aufgabenstellungen, die bisher behandelt wurden, sind die Identifizierung von Geräuschquellen, Untersuchung des Übertragungsverhaltens von Werkstoffen, Analyse von Bewegungsmustern die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, sowie Belastungssimulationen und Analyse der Langzeit-Auswirkungen, beispielsweise für Elektronik oder Kunststoffbauteile.
„Alles, was schwingt, was quietscht und rattert, ist für den Menschen unangenehm und bedeutet für die Maschine im Zweifelsfall unnötige Belastung und Verschleiß. Wir helfen bei der Untersuchung des Schwingungsverhaltens, bei der Suche nach Schwachstellen oder bei der Analyse geeigneter Bauteile, die Schwingungen ertragen oder auch verhindern.”
Prof. Dr. Iris Groß - Professorin für Technische Mechanik, Konstruktionselemente, CAD
Industriedienstleistungen
Im Bereich der Industriedienstleistungen erhalten wir Anfragen von Kunden kleiner Unternehmen bis hin zu Großkonzernen der Brachen Automobilindustrie, Computer- und Elektrotechnik sowie der Gummibrache. Bei konkreten Forschungsideen oder bei der Unterstützung unternehmerischer Herausforderungen nehmen Sie gerne mit uns Kontakt auf. Mit unterschiedlich großen Schwingprüfanlagen, Laser-Vibrometern sowie einem Hochgeschwindigkeitskamerasystem, das Verformungen von Bauteilen während Belastungen optisch aufnehmen kann, sind wir gerätetechnisch zur Analyse dynamischer Belastungsfälle bestens ausgestattet. So wurde beispielsweise die Funktionsweise digitaler und elektrischer Bauteile während verschiedenen Schwingungsbelastungen untersucht. Weitere Beispiele von praktischen, aber auch modellhaften Computersimulationen sind z.B. Geräuschanalysen an Antriebssträngen von PKW und Landmaschinen, aber auch die Ermittlung der Dämpfungseigenschaften von Gummiteilen sowie die Entwicklung der Versuchsmethodik zur Ermittlung von Schalldämmungseigenschaftenganzer PKW. Für die Schadensbegutachtung von Prüfteilen können individuelle Analysetools herausgearbeitet und umgesetzt werden. Auch Außerhausmessungen für größere bzw. fixierte Bauteile und Maschinen zur Schwingungsanalyse sind möglich.
Mit folgenden Fragen können Sie sich an uns wenden:
- Schwingungsmesstechnische Aufgaben (intern und extern)
- Modalanalyse: z.B. Suche nach Geräuschquellen (intern und extern)
- Untersuchung Übertragungsverhalten von Werkstoffen: z.B. gummielastische Teile (intern)
- Beschleunigungs- und Dehnungsmessungen mit Dehnungsmessstreifen (intern und extern)
- Belastungsanalysen am Shaker (intern)
- Optische 3D-Messungen zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens: Hochgeschwindigkeitskamera, Trackingsystem
Bisherige Forschungsaufgaben aus der Industrie:
- Belastungssimulation für elektronische Komponenten
- Schwingungsanalyse mit DMS-Einsatz
- Ermittlung von Dämpfungseigenschaften von Gummiteilen
- Ermittlung von Verschleiß an Lagersitz unter Schwingungseinfluss
- Analyse von Bewegungsmustern unter Schwingungseinfluss (Kameraunterstützt)
- Ermittlung Dynamische Steifigkeit von Elastomerlagern
- Modalanalyse von AdBlue®-Tanks
- Betriebsschwingungsanalyse
Equipment Dynamiklabor Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu folgendem Equipment:
- Schwingprüfanlagen TV 56263 / LS-340, TV 51144 / S 540, LDS V555
- Laser-Vibrometer PDV100
- Piezoelektrischer Schwingungsgenerator Wilcoxon Research modal F7
- Fastcam SA3 – High Speed - Kamera
- Zeiss ARAMIS – Digitale Bildkorrelation: SRX Kamera-System/ 5M Kamera-System
- GOM TRITOP
Equipment Schwingprüfanlagen
Schwingprüfanlage TV 56263 / LS-340
- Nennkraft (N): Sinus/Rauschen/Schock 6300/4300/13500
- Frequenzbereich (Hz): 5-3000
- Max. Schwingweg (mm): Peak - Peak 50,8
- Max. Beschleunigung (g): Sinus/Rauschen/Schock 75/75/151
- Max. Nutzlast (kg): 150
Schwingprüfanlage TV 51144 / S 540
- Nennkraft (N): Sinus/Rauschen 440/311
- Frequenzbereich (Hz): 2-6500
- Max. Schwingweg (mm): Peak - Peak 25,4
- Max. Beschleunigung (g): Sinus/Rauschen 1100/770
- Max. Nutzlast (kg): 6
- Armaturdurchmesser (mm): 60
Schwingprüfanlage LDS V555
- Nennkraft (N): Sinus/Rauschen 940/636
- Frequenzbereich (Hz): 5-6300
- Max. Schwingweg (mm): Peak - Peak 25,4
- Max. Beschleunigung (g): Sinus/Rauschen 100/69
- Max. Nutzlast (kg): 25
Equipment Modalanalye/Akustik
Laser-Vibrometer PDV100
Messgröße: Schwinggeschwindigkeit
Nutzfrequenzbereich: 0 – 22 kHz
Piezoelektrischer Schwingungsgenerator Wilcoxon Research modal F7
Frequenzbereich (Hz): 500 – 20.000
Equipment Optische Messsysteme
ARAMIS SRX Kamera-System
- Erfassung von 2D- und 3D-Koordinaten zur Analyse von statisch oder dynamisch beanspruchten Bauteilen und Proben
- Berührungslose und materialunabhängige Messung
- Einsatzgebiet: Für flächenhafte und punktuelle Analysen von Proben mit wenigen Millimetern bis hin zu Strukturbauteilen mit einer Größe von mehreren Metern
- Bildfrequenz: bis 2000fps
- Kameraauflösung: 4096 x 3068 px
ARAMIS 5M Kamera-System – statisch
- Berührungslose und materialunabhängige Messung von Proben und Bauteilen (nach dem Prinzip der digitalen Bildkorrelation).
- Einsatzgebiet: Für flächenhafte und punktuelle Analysen von Proben mit wenigen Millimetern bis hin zu Strukturbauteilen mit einer Größe von mehreren Metern
- Bildfrequenz: 15Hz – 29Hz
- Kameraauflösung: 2448 x 2050 px
Fastcam SA3 – High Speed - Kamera
- Einsatzgebiet: Zur Visualisierung von komplexen Bewegungsabläufen
- 1000 fps bei 1024 x 1024 px Auflösung
- 60000 fps bei reduzierte Auflösung
GOM TRITOP
- Optische 3D- Koordinatenmessmaschine
- berührungslos
- Hochmobiles System mit geringem Gewicht
GOM TRITOP Software
- Komplette Bauteilanalyse
- Statische Deformationsanalyse
- Soll-Ist-Vergleich mit CAD-Daten
- Form- und Lage-Analyse
- Ausrichtung
- Automatisierbare Auswertung der Messergebnisse
Messaufbau
- Maßstäbe zur Dimensionsbestimmung
- Codierte Referenzpunktmarken zur Bestimmung der unterschiedlichen Kamerapositionen
- Referenzpunktmarken zur Erfassung von 3D-Koordinaten
- Messvolumen ist von wenigen cm3 bis vielen m3 frei skalierbar
Forschen und Kooperieren
In vielen Unternehmensstrategien ist die Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen längst als wichtiges Element der Open Innovation etabliert. Bei konkreten Forschungsideen oder bei der Unterstützung unternehmerischer Herausforderungen, steht die Hochschule als wissenschaftliche Partnerin mit ihrer Expertise zur Seite.
Bei Interesse an einer Zusammenarbeit, nehmen Sie gerne Kontakt auf.
Kontakt
Iris Groß
Dekanin des Fachbereichs, Direktorin des Zentrums für Innovation und Entwicklung in der Lehre , Professorin für Technische Mechanik, Konstruktionselemente, CAD , Alumnibeauftragte des Präsidiums
Standort
Sankt Augustin
Raum
B 201
Adresse
Grantham-Allee 20
53757, Sankt Augustin
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