Meßwerke werden in Kraftfahrzeugen hohen Temperaturen und Schwingungsbelastungen ausgesetzt. Bei der Entwicklung solcher Systeme müssen diese Anforderungen besonders beachtet werden. Anhand eines Kreuzspulmeßwerkes, das als Zeigerantriebssystem in Kfz.-Kombiinstrumenten dient, wird die Problemstellung und der prinzipielle Lösungsweg beschrieben. Für die Prüfung der hohen dynamischen Belastungen werden diese durch normierte Tests an den Komponenten überprüft. Im vorliegenden Fall handelt es sich um sinusförmige Schwingungsanregungen im Frequenzbereich von 10 Hz bis 500 Hz mit einer effektiven Beschleunigung von 2g. Dieser Schwingungsbelastung werden die Komponenten 48 Stunden in jeder der drei Raumrichtungen ausgesetzt, teilweise auch unter Hinzunahme eines Temperaturprofils. Mit dem FE-Programmpaket ANSYS und einer Modalanalyse wurde die Struktur auf ihre Frequenzen und deren Moden hin untersucht und mit einer anschließenden linearen Frequenzganganalyse die Materialauslastung bestimmt. Überschreiten die errechneten Spannungs- und Amplitudenwerte die für die Baugruppe zulässigen Werte oder sollen die Frequenzbereiche, an denen Resonanzerscheinungen auftreten, verschoben werden, muß eine Optimierung vorgenommen werden. Es gibt zwei Möglichkeiten, um die Schwingungsprobleme zu beseitigen: 1. Die Schwingungsamplituden werden im Resonanzfall so gedämpft, daß sie für die Baugruppe unkritisch sind (Änderung der Materialeigenschaft). Die 2. Möglichkeit ist die Verschiebung der Resonanzfrequenz in einen höheren Frequenzbereich durch konstruktive Änderungen und gezielte Versteifung der Struktur. Im Beitrag wird die methodische Vorgehensweise für die Schwingungsoptimierung nach der 2. Möglichkeit aufgezeigt. Die Struktur wurde derart verändert, daß die ersten Eigenformen außerhalb des kritischen Frequenzbereiches lagen. Eine meßtechnische Überprüfung zeigte eine hohe Übereinstimmung zu dem berechneten Verhalten.


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    Titel :

    Schwingungsanalyse eines Meßwerks für den Einsatz im Kraftfahrzeug


    Beteiligte:
    Blume, J. (Autor:in) / Vorberg, T. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    1996


    Format / Umfang :

    14 Seiten, 13 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen


    Anmerkungen:

    (Nicht paginiert)


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch