Experimentelle Modalkraftsimulation dynamischer Lasten bei nichtlinearem Strukturverhalten.

Abstract

Mit der Modalkraftsimulation dynamischer Lasten wird ein neues Konzept vorgestellt, mit dem die durch Fupunkterregung verursachten dynamischen Belastungen an einer Struktur durch eine Anordnung von Einzelkraeften simuliert werden. Die Kraefte, die die an der Struktur wirkenden Traegheitskraefte infolge einer Fusspunktbeschleunigung ersetzen, werden so bestimmt, dass sie moeglichst gleiche Strukturantworten verursachen. Dies ist moeglich durch Kombination von sogenannten Modalkraeften, womit Kraftverteilungen fuer die gezielte Anregung von Eigenschwingungsformen bezeichnet werden. Zwei grundsaetzlich verschiedene Versionen der Modalkraftsimulation, eine auf der Forderung nach Gleichheit der Erregungsenergie sowie eine auf der Forderung nach Gleichheit der Strukturantworten in den Erregerpunkten basierende Variante, werden auf ihre Abhaengigkeit von nichtlinearem Strukturverhalten hin untersucht. Es werden Loesungsvorschlaege fuer dessen Beruecksichtigung im Experiment erarbeitet. Experimentelle Ergebnisse aus der Anwendung von sogenannter iterativer Kombination modaler Erregerkraftverteilungen auf eine komplexe nichtlineare dreidimensionale Teststruktur werden mit Messungen aus Mehrachsen-Vibrationstests verglichen. Aus der Diskussion der erzielten Ergebnisse werden die Fragen fuer weitere Untersuchungen aufgeworfen