Simulation und Regelung von Resonanzversuchsständen zur Untersuchung der Bauteilermüdung

Research output: Thesis › Doctoral thesis

Authors

  • Ralf Herrmann

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Details

Original languageGerman
QualificationDoctor of Engineering
Awarding Institution
Supervised by
  • Steffen Marx, Supervisor
Date of Award23 Oct 2017
Place of PublicationHannover
Publication statusPublished - 2018

Abstract

Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Entwicklung eines Konzepts zur flexiblen Auslegung von innovativen Resonanzversuchsständen, um Ermüdungsuntersuchungen an großen Bauteilen im Langzeitfestigkeitsbereich zu realisieren. Bei einem Resonanzversuchsstand wird der schwingungsfähige Probekörper durch eine harmonische Kraftanregung mittels Unwuchtantrieben nahe der Eigenfrequenz belastet und aufgrund der schwachen Dämpfung des Schwingungssystems eine Vervielfachung der Beanspruchung des Bauteils erzeugt. Durch die entwickelte Simulationsumgebung kann bei jeder Versuchsauslegung ein komplettes digitales Modell des Resonanzversuchsstands erstellt werden, welches das elektrische, regelungstechnische und mechanische Verhalten des geplanten Experiments virtuell vor der Umsetzung simuliert und so die Realisierbarkeit mit den gewählten Antriebskomponenten und die Qualität der Beanspruchungserzeugung geprüft werden. Das Resonanzversuchsstandskonzept wurde erfolgreich an drei Resonanzversuchsständen realisiert und dabei die Prüfdauer um den Faktor 4 verkürzt und der Energiebedarf um den Faktor 792 im Vergleich zu konventioneller hydraulischer Prüftechnik reduziert

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Simulation und Regelung von Resonanzversuchsständen zur Untersuchung der Bauteilermüdung. / Herrmann, Ralf.
Hannover, 2018. 137 p.

Research output: Thesis › Doctoral thesis

Herrmann, R 2018, 'Simulation und Regelung von Resonanzversuchsständen zur Untersuchung der Bauteilermüdung', Doctor of Engineering, Leibniz University Hannover, Hannover. https://doi.org/10.15488/9120
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@phdthesis{208dd84ab3774529becd38de9cd820ec,
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keywords = "Konstruktion, Erm{\"u}dung, Betonbau, Hochschulen, Versuchsanordnung, Spannbeton, Dissertation, Statikb{\"u}ros, Regelung, Bauingenieure, Ingenieurb{\"u}ros, Universit{\"a}ten, Resonanz, allgemein, Bauteilerm{\"u}dung, Simulation, Erm{\"u}dungsverhalten, Bauforscher, Versuchsstand, digitaler Zwilling, Bauforschung, Berechnung, Bauteil, Bauteilpr{\"u}fung",
author = "Ralf Herrmann",
note = "Dissertation",
year = "2018",
doi = "10.15488/9120",
language = "Deutsch",
school = "Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover",

}

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TY - BOOK

T1 - Simulation und Regelung von Resonanzversuchsständen zur Untersuchung der Bauteilermüdung

AU - Herrmann, Ralf

N1 - Dissertation

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Entwicklung eines Konzepts zur flexiblen Auslegung von innovativen Resonanzversuchsständen, um Ermüdungsuntersuchungen an großen Bauteilen im Langzeitfestigkeitsbereich zu realisieren. Bei einem Resonanzversuchsstand wird der schwingungsfähige Probekörper durch eine harmonische Kraftanregung mittels Unwuchtantrieben nahe der Eigenfrequenz belastet und aufgrund der schwachen Dämpfung des Schwingungssystems eine Vervielfachung der Beanspruchung des Bauteils erzeugt. Durch die entwickelte Simulationsumgebung kann bei jeder Versuchsauslegung ein komplettes digitales Modell des Resonanzversuchsstands erstellt werden, welches das elektrische, regelungstechnische und mechanische Verhalten des geplanten Experiments virtuell vor der Umsetzung simuliert und so die Realisierbarkeit mit den gewählten Antriebskomponenten und die Qualität der Beanspruchungserzeugung geprüft werden. Das Resonanzversuchsstandskonzept wurde erfolgreich an drei Resonanzversuchsständen realisiert und dabei die Prüfdauer um den Faktor 4 verkürzt und der Energiebedarf um den Faktor 792 im Vergleich zu konventioneller hydraulischer Prüftechnik reduziert

AB - Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Entwicklung eines Konzepts zur flexiblen Auslegung von innovativen Resonanzversuchsständen, um Ermüdungsuntersuchungen an großen Bauteilen im Langzeitfestigkeitsbereich zu realisieren. Bei einem Resonanzversuchsstand wird der schwingungsfähige Probekörper durch eine harmonische Kraftanregung mittels Unwuchtantrieben nahe der Eigenfrequenz belastet und aufgrund der schwachen Dämpfung des Schwingungssystems eine Vervielfachung der Beanspruchung des Bauteils erzeugt. Durch die entwickelte Simulationsumgebung kann bei jeder Versuchsauslegung ein komplettes digitales Modell des Resonanzversuchsstands erstellt werden, welches das elektrische, regelungstechnische und mechanische Verhalten des geplanten Experiments virtuell vor der Umsetzung simuliert und so die Realisierbarkeit mit den gewählten Antriebskomponenten und die Qualität der Beanspruchungserzeugung geprüft werden. Das Resonanzversuchsstandskonzept wurde erfolgreich an drei Resonanzversuchsständen realisiert und dabei die Prüfdauer um den Faktor 4 verkürzt und der Energiebedarf um den Faktor 792 im Vergleich zu konventioneller hydraulischer Prüftechnik reduziert

KW - Konstruktion

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KW - digitaler Zwilling

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KW - Bauteil, Bauteilprüfung

U2 - 10.15488/9120

DO - 10.15488/9120

M3 - Dissertation

CY - Hannover

ER -