Methodenleitfaden zur simulativen und experimentellen Bestimmung von Lagerüber-tragungsfunktionen bis in den akustisch relevanten Frequenzbereich

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.05.2018 bis 31.08.2020
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen, Getriebetechnik
Fördergeber:
Forschungsvereinigung Antriebstechnik FVA, Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen AiF
Status:
Laufend

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+49 241 80 27731

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Ausgangssituation

Die zunehmende Relevanz der Akustik, die unter anderem durch die Gesetzgebung in Form von strengeren Grenzwerten angetrieben wird, ist in nahezu allen Branchen zu beobachten. Eine Maschinenkomponente die ein Verbindungsglied zwischen rotierenden Komponenten und der umgebenden Struktur darstellt sowie das Körperschall-Übertragungsverhalten beeinflusst, ist die Lagerung. Zur Prognose des dynamischen Systemverhaltens werden zunehmend komplexere Simulationsmodelle eingesetzt. Eine Prognose des akustischen Verhaltens eines Systems erfordert deshalb eine valide Modellbildung, die das Abstrahlverhalten bis in den akustisch relevanten Frequenzbereich ausreichend genau beschreibt. Neben der fehlenden Kenntnis der Gültigkeitsbereiche von vereinfachten Berechnungsansätzen fehlt dem Berechnungsingenieur eine Anleitung zur Lagermodellierung, die eine fundierte Auswahl der notwendigen Modellierungsmethode in Abhängigkeit der erwarteten Ergebnisqualität und unter Einbezug der anwendungsspezifischen Rand- und Betriebsbedingungen ermöglicht.

Forschungsziel

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Methodenleitfadens zur simulativen und experimentellen Bestimmung von Lagerübertragungsfunktionen bis in den akustisch relevanten Frequenzbereich. Unter dem akustisch relevanten Frequenzbereich wird der Bereich < 5 kHz verstanden, da das menschliche Gehör im Frequenzbereich 2 kHz – 5 kHz die höchste Sensitivität aufweist. Als Forschungsstellen sind das IMSE und das WZL der RWTH Aachen beteiligt. Die experimentellen und simulativen Untersuchungen werden in einem Methodenleitfaden zusammengefasst, sodass für verschiedene Anwendungsfälle die benötigte Modellierungstiefe ausgewählt werden kann. Der Methodenleitfaden wird im letzten Schritt an ein Fallbeispiel eines einstufigen Stirnradgetriebes angewendet.