Maschinendynamik

Kursbeschreibung / -kommentar

Kurzbeschreibung: Lineare Schwinger mit einem Freiheitsgrad (freie und erzwungene Schwingungen), lineare Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden (freie und erzwungene Schwingungen), Maßnahmen zur Schwingungsminderung.

Inhalte:
Lineare Schwinger mit einem Freiheitsgrad:
Grundlagen (periodische und harmonische Schwingungen, Fourierreihe, komplexe Erweiterung), freie Schwingungen (freie ungedämpfte Schwingungen, freie gedämpfte Schwingungen (schwache Dämpfung, aperiodischer Grenzfall, starke Dämpfung, angefachte Schwingungen), komplexe Eigenwerte, Stabilität, Eigenkreisfrequenz, Eigenfrequenz, Periodendauer, Abklingkoeffizient, Dämpfungsgrad, logarithmisches Dekrement), nachgiebige masselose Elemente (linear elastisches Verhalten, Steifigkeit, Nachgiebigkeit, Parallelschaltung, Reihenschaltung), erzwungene Schwingungen (transiente Erregung (Sprungfunktion, dynamischer Lastfaktor, lineare Anstiegsfunktion als Erregung, Rampenfunktion als Erregung, Rechteckstoß als Erregung)), harmonische Erregung (Partikularlösung (Vergrößerungsfunktion, Übertragungsfunktion), Resonanz, vollständige Lösung (Einschwingvorgang), verschiedene Vergrößerungsfunktionen (stationärer Fall): Krafterregung, Unwuchterregung, Fußpunkterregung).
Lineare Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden (diskrete Systeme):
Bewegungsgleichungen (Aufstellen der Systemmatrizen, Einfluss statischer Kräfte), freie Schwingungen ungedämpfter Systeme (Ermittlung der Eigenfrequenzen und Eigenvektoren, Orthogonalität der Eigenvektoren, Bedeutung der Orthogonalitätseigenschaften), freie Schwingungen gedämpfter Systeme (beliebige Dämpfungsmatrix, Proportionaldämpfung (Bequemlichkeitshypothese)), freie Schwingungen infolge Anfangsbedingungen, erzwungene Schwingungen (transiente Erregung (modale Berechnung bei Proportionaldämpfung), harmonische Erregung (modale Berechnung bei Proportionaldämpfung, direkte Lösung bei beliebiger Dämpfungsmatrix)), Maßnahmen zur Schwingungsminderung.

Qualifikations- und Lernziele / Kompetenzen:
Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Maschinendynamik. Es werden Verfahren und deren Anwendung zur Vermeidung und Beseitigung dynamischer Probleme vermittelt. Die Studierenden werden so in die Lage versetzt, typische Problemstellungen selbständig zu lösen.