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Strukturanalysen: Frequenz- und Zeitbereich Übersicht Strukturanalysearten Die FEM bietet dem Benutzer mehrere Analysearten an, die im folgenden vergleichend dargestellt werden:
Neben den genannten Analysearten lassen sich in Sonderfällen sogar statische Analysen einsetzen, um akustische Probleme zu vermeiden. Ein Beispiel hierfür ist das Knarren von Cabrios. Aneinanderreibende Teile in Fugen sind mitunter Ursache von Geräuschproblemen bei Cabrios. Dieses Knarren/Knistern wird vom Kunden als mindere Verarbeitungsqualität empfunden. Zur Abhilfe versucht man, die Verdrehsteifigkeit von Cabrios möglichst hoch zu wählen. Diese Optimierung lässt sich durch die statische Bestimmung der Verdrehsteifigkeit mit der FEM durchführen (s. nachfolgende Tabelle).
Maschinenakustische Berechnungsverfahren der FEM im Frequenzbereich: Die am häufigsten eingesetzten Verfahren zur Berechnung von Betriebsschwingungsformen mittels der Finiten-Element-Methode (FEM): wobei die rechnerische Modalanalyse noch zusätzlich die Eigenfrequenzen des akustischen Systems berechnet. Beide Verfahren sind Bestandteil der meisten FEM-Programme und oft sogar in CAD-Programmen verfügbar, die intern ein FEM-Modul haben. Bewertung der verschiedenen Dämpfungsmodelle in den FEM-Berechnungsvarianten:
Pro und Contra von zeitlich expliziten Analysen: + Modellierung von Stossphänomenen möglich + Modellierung stark nichtlinearer Systemen z.B. mit aneinander gleitenden/reibenden Körpern - sehr kleine Zeitschritte: ca. 1 µs ! hohe Rechenzeiten - aufwendigere Dämpfungsmodellierung: Dämpferelemente statt unpraktikabler Proportionaldämpfung Die zeitlichen Aufwände in der Tabelle unten für die einzelnen Analysearten sind grobe Richtwerte
Siehe auch
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