Diese Veröffentlichung beschäftigt sich mit der Detektierung von nichtlinearem Strukturverhalten im Rahmen von Schwingungsuntersuchungen an großen Luft- und Raumfahrtstrukturen im industriellen Kontext. Verschiedene Verfahren zur Detektierung wurden zunächst vorgestellt, und es wurde dann geprüft, inwiefern sie für einen Einsatz in einer effizienten Teststrategie in Frage kommen. Von den 1-FHG-Verfahren wurden Prüfung der Ortskurve mittels Frequenzisochronen sowie die Methode der invertierten Frequenzgangfunktion einer eingehenden Untersuchung unterzogen. Beide Verfahren liefern gute Resultate, auch bei der Anwendung auf Meßdaten von einem Verkehrsflugzeug, sofern die modale Dichte nicht zu groß ist. Die Betrachtung der Frequenzisochronen erscheint jedoch zu aufwendig, weil sie FRF-Daten auf mehreren Anregungsniveaus benötigt. Es ist jedoch geplant, das IFRF-Verfahren in die Standschwingungs-Software zu integrieren, wofür eine grafische Oberfläche benötigt wird, die einen effizienten Einsatz ermöglicht. Das auf der Hilbert-Transformation basierende Verfahren ist auf Grund seiner allgemeinen Einsatzmöglichkeiten interessant. Um Abschneideeffekte dabei effizient behandeln zu können, sollte das Verfahren an eine Modalanalyse-Software gekoppelt werden. Nachteil bleibt die erforderliche sehr gute Frequenzauflösung, die in der Praxis nicht immer leicht erreichbar ist. Die Nutzung der Reziprozität als Linearitätsnachweis ist vielversprechend, es wird dabei jedoch auf Daten zurückgegriffen, die eigens für diesen Zweck generiert werden müssen. Interessant erscheint dagegen eine Erweiterung der Nutzung des Superpositionsprinzips bzw. der Homogenität. Es benötigt in seiner ursprünglichen Fassung zwar Messungen mit harmonischer Anregung auf unterschiedlichen Niveaus, was wiederum in der industriellen Anwendung zu aufwendig wäre,. In dieser Arbeit wird jedoch vorgeschagen, ohnehin vorhandene Daten aus FRF-Messungen für eine indirekte Anwendung der Homogenitätsprüfung einzusetzen. Es zeigt sich, daß man aus FRFs von unterschiedlichen Erregerpunkten modale Charakterisierungsfunktionen generieren kann, die auch quantitative Aussagen ermöglichen. Dieses Verfahren liefert im allgemeinen jedoch nur geringe Einblicke in die Natur der Nichtlinearitäten.
In this paper various methods for the detection of non-linearities within the framework of ground vibration testing (GVT) are discussed. The detection techniques using measured data from established excitation methods like swept-sine or stepped-sine excitation in order to smoothly implement them in current test strategies. The procedures are discussed with respect to their application limits in large-scale testing. Examples from large aerospace structures confirm the efficiency of the investigated detection procedures. The insights from this study are introduced in new test strategies which are used for vibration testing of large aerospace structures.
Detektierung und Charakterisierung von Nichtlinearitäten im Rahmen von Standschwingungsversuchen
Detection and characterization of non-linearities within the framework of ground vibration testing
2004
29 Seiten, 25 Bilder, 2 Tabellen, 22 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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