Ein Ansatz zur dynamischen Charakterisierung und Bewertung von nichtlinearen Schwingungssystemen anhand des Beispiels Fliehkraftpendel = An approach for dynamic characterization and evaluation of nonlinear vibration systems using the example of a centrifugal pendulum absorber

Fliehkraftpendelsysteme zählen aufgrund ihrer kompakten Bauweise und effizienten Schwingungsreduzierung zu den bewährten Komponenten für die Reduzierung von Schwingungen in modernen Kraftfahrzeugen (Kfz). Sowohl für konventionelle, verbrennungsmotorische Systeme als auch für teil-elektrifizierte Hybridantriebe haben die schwingungsreduzierenden Maßnahmen in der Antriebsstrangentwicklung eine zunehmende Bedeutung zur Erfüllung von Komfortzielen bezüglich der Geräusche und Vibrationen im Fahrzeuginnenraum. Besonders der immer kleiner werdende Bauraum für die Systeme zur Schwingungsreduzierung erfordert eine stetige Weiterentwicklung des vielseitig einsetzbaren Fliehkraftpendels (FKP). Für die zielgerechte Optimierung von FKP-Systemen hinsichtlich ihrer schwingungsreduzierenden Eigenschaften bedarf es neben der Abstimmung der FKP-Ordnung an das jeweilige Gesamtsystem sowie der Gestaltung von wesentlichen Funktionsparametern zur Speicherung der Schwingungsenergie aus dem Antriebsstrang, insbesondere das Wissen über das dynamische Systemverhalten. Nichtlineare Effekte im FKP-Rückstellmoment reduzieren mit steigender Pendelauslenkung maßgeblich das Tilgungspotential des FKP durch eine selbstinduzierte Einleitung von Schwingungen in höheren Frequenzen in das Gesamtsystem. Mit den vorhandenen Validierungswerkzeugen konnten in der Vergangenheit keine oder nur unzureichende Erkenntnisse über die gezielte Beeinflussung dieser Effekte im FKP erlangt werden. Um die bisher bekannten Validierungsansätze in der FKP-Entwicklung effizient zu unterstützen, wird in dieser Arbeit eine Methode zur dynamischen Charakterisierung und Bewertung von FKP-Systemen hinsichtlich ihres nichtlinearen Systemverhaltens entwickelt. Aufbauend auf einer umfassenden Analyse der Gestalt-Funktions-Zusammenhänge eines FKP-Systems, die Aufschluss über die Entstehungsmechanismen des nichtlinearen Systemverhaltens und deren mögliche Beeinflussung gibt, wird eine Bewertungssystematik abgeleitet. Um zusätzlich bislang nicht zugängliche FKP-Größen wie Rückstellmoment und Pendelauslenkung zu erfassen, wird eine bewährte Validierungsumgebung für FKP-Systeme modifiziert und eine Testprozedur festgelegt, um das dynamische Systemverhalten des FKP experimentell zu ermitteln. Der experimentelle Einsatz beweist schließlich die Anwendbarkeit der Methode zur Quantifizierung des nichtlinearen Wirkzusammenhangs zwischen Rückstellmoment und Pendelauslenkung. Die Forschungsergebnisse belegen, dass durch den Einsatz der erarbeiteten Bewertungsmethode schnell und effizient Erkenntnisse für zukünftige Produktgenerationen gewonnen werden können

Ein Ansatz zur dynamischen Charakterisierung und Bewertung von nichtlinearen Schwingungssystemen anhand des Beispiels Fliehkraftpendel = An approach for dynamic characterization and evaluation of nonlinear vibration systems using the example of a centrifugal pendulum absorber

Fliehkraftpendelsysteme zählen aufgrund ihrer kompakten Bauweise und effizienten Schwingungsreduzierung zu den bewährten Komponenten für die Reduzierung von Schwingungen in modernen Kraftfahrzeugen (Kfz). Sowohl für konventionelle, verbrennungsmotorische Systeme als auch für teil-elektrifizierte Hybridantriebe haben die schwingungsreduzierenden Maßnahmen in der Antriebsstrangentwicklung eine zunehmende Bedeutung zur Erfüllung von Komfortzielen bezüglich der Geräusche und Vibrationen im Fahrzeuginnenraum. Besonders der immer kleiner werdende Bauraum für die Systeme zur Schwingungsreduzierung erfordert eine stetige Weiterentwicklung des vielseitig einsetzbaren Fliehkraftpendels (FKP). Für die zielgerechte Optimierung von FKP-Systemen hinsichtlich ihrer schwingungsreduzierenden Eigenschaften bedarf es neben der Abstimmung der FKP-Ordnung an das jeweilige Gesamtsystem sowie der Gestaltung von wesentlichen Funktionsparametern zur Speicherung der Schwingungsenergie aus dem Antriebsstrang, insbesondere das Wissen über das dynamische Systemverhalten. Nichtlineare Effekte im FKP-Rückstellmoment reduzieren mit steigender Pendelauslenkung maßgeblich das Tilgungspotential des FKP durch eine selbstinduzierte Einleitung von Schwingungen in höheren Frequenzen in das Gesamtsystem. Mit den vorhandenen Validierungswerkzeugen konnten in der Vergangenheit keine oder nur unzureichende Erkenntnisse über die gezielte Beeinflussung dieser Effekte im FKP erlangt werden. Um die bisher bekannten Validierungsansätze in der FKP-Entwicklung effizient zu unterstützen, wird in dieser Arbeit eine Methode zur dynamischen Charakterisierung und Bewertung von FKP-Systemen hinsichtlich ihres nichtlinearen Systemverhaltens entwickelt. Aufbauend auf einer umfassenden Analyse der Gestalt-Funktions-Zusammenhänge eines FKP-Systems, die Aufschluss über die Entstehungsmechanismen des nichtlinearen Systemverhaltens und deren mögliche Beeinflussung gibt, wird eine Bewertungssystematik abgeleitet. Um zusätzlich bislang nicht zugängliche FKP-Größen wie Rückstellmoment und Pendelauslenkung zu erfassen, wird eine bewährte Validierungsumgebung für FKP-Systeme modifiziert und eine Testprozedur festgelegt, um das dynamische Systemverhalten des FKP experimentell zu ermitteln. Der experimentelle Einsatz beweist schließlich die Anwendbarkeit der Methode zur Quantifizierung des nichtlinearen Wirkzusammenhangs zwischen Rückstellmoment und Pendelauslenkung. Die Forschungsergebnisse belegen, dass durch den Einsatz der erarbeiteten Bewertungsmethode schnell und effizient Erkenntnisse für zukünftige Produktgenerationen gewonnen werden können

The KARMEN Time Anomaly: Search for a Neutral Particle of Mass 33.9 MeV in Pion Decay

We have searched for the pion decay pi^+ --> mu^+ X, where X is a neutral particle of mass 33.905 MeV. This process was suggested by the KARMEN Collaboration to explain an anomaly in their observed time distribution of neutrino induced reactions. Having measured the muon momentum spectrum of charged pions decaying in flight, we find no evidence for this process and place an upper limit on the branching fraction eta leq 6.0 * 10^{-10} of such a decay at a 95% confidence level.Comment: 17 pages including 4 for figure