Bei der Auslegung der schockabsorbierenden Lagerung eines Gerätes für Marineanwendung fehlen oft wichtige Eckdaten für die exakte Dimensionierung der Schockabsorber des Gerätes. Eine schockartige Druckwelle - z.B. aus einer Unterwasserdetonation - belastet die Schiffsstruktur, diese antwortet mit ihren Eigenfrequenzen, und die modifizierte mechanische Belastung wird an die Gerätebefestigung weitergeleitet. Folglich ist die numerische Modellierung eines elastisch gelagerten Gerätes im Schiffskörper davon abhängig, wie sich ein mechanischer Schock von der Schiffsstruktur aus überträgt. Die Anregung des Gerätes wird in der Regel in Form eines Schockantwortspektrums (SAS, Maximalwert der Pseudogeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Frequenz in doppellogarithmischer Darstellung) beschrieben. Hauptziel dieser Arbeit war es, eine Dimensionierungsmethodik zu entwickeln, die auf Basis von Schockspektren eine nichtlineare Auslegung von Isolierungselementen erlaubt. Aus den Antwortspektren wird eine sinnvolle Fußpunktanregung abgeleitet und mit einer Mischung aus Zeit- und Frequenzverfahren über nichtlineare Mechanismen eine Spektralantwort berechnet. Im Falle einer inakzeptablen Antwort des Gesamtsystems (Gerät mit Dämpfer) wird die Auslegung mit geänderten Parametern aktualisiert, bis die gewünschte Schockisolation erreicht ist. Es wird eine vom Autor entwickelte Auslegungstechnik (VASSIS - "Vorhersage des Antwort-Spektrums eines Schock-Isolierten Systems") für die Dimensionierung von elastischen Lagerungen von empfindlichen Geräten als Isolierung gegen schockartige Fußpunktanregungen vorgestellt. Damit lassen sich nichtlineare Systeme für Marineanwendungen modellieren und ähnliche Anwendungsprobleme lösen.
Vorhersage des Antwortspektrums eines schock-isolierten Systems
2014
124 Seiten, 101 Bilder, Tabellen, 81 Quellen
Theses
German
Frequenzspektrum , mathematisches Verfahren , mechanische Stabilität , Schiffsausrüstung , Schiffskörperschwingung , Schwingungsanalyse , Schwingungsanregung , Schwingungsdämpfer , Schwingungsdämpfung , Schwingungsverhalten , Störanfälligkeit , Stoßbeanspruchung , Stoßwelle , Systemantwort , Schwingungsisolierung
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