Experimentelle Strukturdynamik und Akustik

Mit unserer langjährigen Erfahrung und durch den Einsatz modernster Messtechnik sowie angepasster Analyseverfahren bieten wir ein umfassendes Spektrum im Bereich experimentelle Strukturdynamik.

Messtechnik:

• Mehrkanalige Datenerfassungssysteme für unterschiedliche Sensorik (Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Schalldruck, Dehnung, Kraft, Drehmoment, Druck, Temperatur)
• Berührungslose Messung mittels 1D- und 3D-Laservibrometer
• Modulare Sensorsysteme zur flexiblen Anpassung an verschiedene Anforderungen
• Shaker- und Aktorsysteme zur Schwingungsanregung
• Entwicklung und Umsetzung von prototypischen Prüfständen

Analyseverfahren:

• Experimentelle Modalanalyse, Betriebsschwingformanalyse, Ordnungsanalyse und Transferpfadanalyse
• Analyse von Strukturschwingungen im Zeit- und Frequenzbereich
• Programmierung von automatisierten Analysealgorithmen

Unsere Experten im Bereich Akustik befassen sich mit der Schallmessung, der akustischen Bewertung von Schallquellen und der ortsbezogenen Identifikation von Schallquellen.

Messtechnik:

• Mehrkanalige Datenerfassungssysteme mit einer Vielzahl an Mikrofonen und Hydrofonen
• Kunstkopf-Messsystem zur binauralen, gehörgerechten Aufnahme von Schallsignalen
• Akustische Kamera mit unterschiedlichen Arrays
• Impedanzrohr zur Messung des Schallabsorptionsgrades
• Vergleichs- und Volumenschallquellen
• Akustikräume: Reflexionsarmer Raum, reflexionsarmer Halbraum und Hallraum

Analyseverfahren:

• Akustische Nahfeld-Holographie mittels Mikrofon-Array und Beamforming-Methode mittels akustischer Kamera zur Schallquellenortung
• Analyse von Körperschall und Luftschall im Zeit- und Frequenzbereich
• Programmierung von automatisierten Analysealgorithmen

Im Bereich der Strukturüberwachung liegt der Fokus auf strukturdynamischen und akustischen Verfahren zur Lokalisation, Detektion und Bewertung von Strukturschäden.

Schallemissionsverfahren (Acoustic Emission - AE):

• Zerstörungsfreie Prüfmethode, bei der durch mechanische Spannungen verursachte, hochfrequente elastische Wellen erfasst werden, um Materialfehler oder strukturelle Veränderungen zu erkennen
• Eingesetzt werden mehrkanalige AE-Datenerfassungssysteme mit einer Vielzahl möglicher Sensortypen und low-cost Piezosensoren
• Entwicklung von AE-Methoden für kundenspezifische Anforderungen und angepassten Einsatz in Forschungsvorhaben

Elektromechanische Impedanz (EMI):

• EMI nutzt die Wechselwirkung zwischen einem piezoelektrischen Sensor und der Struktur, um durch Frequenzverschiebungen oder Impedanzänderungen lokale Schäden frühzeitig zu detektieren
• Eingesetzt werden auf die Anwendung angepasste piezoelektrische Sensoren und EMI-Tastköpfe

Bewertung des Einsatzes von Zustandsüberwachungssystemen:

• Untersuchung hinsichtlich der Notwendigkeit und Auswahl, möglicher Schwachstellen des zu überwachenden Systems und des wirtschaftlichen Einsatzes

Von Elastomerlagern bis zu Hochvoltkabeln – wir bestimmen die dynamische Steifigkeit, Verlustwinkel und Übertragungsverhalten, um Schwingungen gezielt zu analysieren und Bauteile zu optimieren.

Zur Auslegung des NVH-Verhaltens von Elastomerlagern, Kabel und Schlauchleitungen werden am Fraunhofer LBF die dynamischen Kennwerte dieser Komponenten ermittelt und je nach Bedarf weiterführend für die numerische Simulation verwendet.

Dynamische Charakterisierung von Elastomerlagern:

• Untersuchung von Fahrwerkslagern, Motorlagern, Maschinenlagern und Lagern von Bauwerkskomponenten.
• Ermittlung der dynamischen Steifigkeit und des Verlustwinkels bis 3000 Hz mittels eines Hochfrequenzprüfstandes.

Dynamische Charakterisierung von Kabeln und Schlauchleitungen:

• Untersuchung von z.B. Hochvoltkabeln im Fahrzeugbau, Kabeln für Elektroinstallationen, Schlauchleitungen unter Innendruck  bei verschiedenen Temperaturen z.B. in Kühlkreisläufen und Rohrleitungskomponenten.
• Ermittlung des Übertragungsverhaltens der Komponenten bis 2000 Hz mittels eines anpassbaren Prüfstandes.