Leichte SpracheInnovative und effizienzsteigernde Strategie zur Modellbildung in der Vibroakustik
links: 3d Finite-Element-Modell des Motor-Getriebe-Verbandes; Elementtyp: quadratische Tetraederelemente C3D10; Elementkantenlänge ca. 7 mm (Quelle: Technische Universität München, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme) rechts: Berechnete Eigenschwingungsform zur ersten Eigenfrequenz des Motor-Getriebe-Verbandes (Quelle: Technische Universität München, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme)
Die vorliegende Arbeit unterteilte sich in zwei Hauptbereiche. Dabei unterscheidet man die Modellbildung von monolithischen und verschraubten Strukturen, die zur Identifizierung von Eigenfrequenzen und Eigenschwingungsformen dient. Es wurden Unsicherheiten im Prozess der Modellbildung sowohl in der Simulation als auch im Experiment identifiziert und anschließend quantifiziert. Aus den Erkenntnissen lassen sich verschiedene Hinweise und Faustformeln für die Modellierung ableiten und die Grenzen für anschließende Untersuchungen bzw. die Strukturoptimierung abschätzen.
Im Ergebnis zeigt sich, dass ein monolithisches 3d FE-Modell im Vergleich zu experimentell ermittelten Eigenfrequenzen mit mehr als 0,1 % Genauigkeit modelliert werden kann. Die Autoren empfehlen, für einen Diskretisierungsfehler von < 1 % 20 quadratische oder 500 lineare Hexaederelemente pro stehender Strukturwelle bei der Vernetzung von Bauteilen zu verwenden. Mit der entwickelten Strategie der Modellbildung lassen sich die Eigenfrequenzen eines Motor-Getriebe-Verbundes mittels eines 3d FE-Modells mit einer Abweichung von < 4 % zur experimentellen Modalanalyse berechnen.
