Experimentelle Modalanalyse
an einem Speichenrad

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Die Story hinter dem Video

Die Geräuschoptimierung von Kompletträdern hat längst Einzug in die NVH-Entwicklungs­abteilungen der Automobilhersteller und -zulieferer gefunden (NVH: noise vibration harshness). Ein besonderes Verständnis über die Wirkmechanismen zwischen Fahrbahn und Rad sowie die Körperschallübertragung auf das Fahrzeug ist notwendig, um für die Auslegung des Gesamtsystems wie auch bei Fragen zur akustischen Optimierung die richtigen Annahmen und Entscheidungen treffen zu können. Nicht zuletzt spielt auch die Felge eine gewisse - wenn auch nicht dominierende - Rolle an dem vibroakustischen Komfort eines Fahrzeugs. Kaufentscheidungen werden von Kunden oftmals aufgrund der Optik einer Felge getroffen.

Diese "optischen" Aspekte gilt es seitens der Entwicklungsingenieure in Einklang zu bringen mit den Anforderungen an ein minimales Gewicht und somit einem geringen Verbrauch. Die Entwicklung von Fahrzeugen ist eine hohe Kunst, dem herausfordernden Spagat zwischen Leichtbau, Stabilität, Design und Akustik gerecht zu werden.

In diesem Projekt werden mithilfe der Experimentellen Modalanalyse die strukturdynamischen Eigenschaften eines Speichenrads bestimmt. Aus den gemessenen Übertragungs­funktionen (FRF) erfolgt die Bestimmung der modalen Daten bestehend aus Eigenfrequenzen und den dazugehörigen modalen Dämpfungen sowie den Eigenschwingformen. Diese Modaldaten tragen in nachgelagerten Prozessen (z.B. Simulationsmodellvalidierung, Strukturmodifikationen) dazu bei, effektive Maßnahmen zur Verbesserung des vibroakustischen Verhaltens ableiten zu können.

Zu dem Video "Experimentelle Modalanalyse an einem Speichenrad" sind folgende Informationen verfügbar:

Experimentelle Modalanalysen bietet Finida Messtechnik als individuelle Messdienstleistung an!

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Fotos und Screenshots

In dieser Rubrik werden Fotos und Screenshots veröffentlicht, welche in der Vorbereitung, während der Durchführung und der Auswertung der Messkampagne entstanden sind.

Sollten Sie Videos oder Bilder für Veröffentlichungen verwenden wollen, halten Sie bitte Rücksprache. Eventuell kann auch höher aufgelöstes Bild- und Videomaterial zur Verfügung gestellt werden.

Positionierung des Speichenrads - näherungsweise frei-frei Aufhängung mittels Expander

Fotoshooting und Dokumentation des Versuchsaufbaus

Speichenrad mit automatisiertem skalierbaren Modalhammer zur breitbandigen Anregung bis ca. 10 kHz

Software-gestützte Referenzfahrt des automatischen Modalhammers

Überprüfung der Hammeranregung auf Doppelschläge / Feinjustage per Software

Laser-Messpunkt des Scanning-Vibrometers auf Speiche mit 2,3 mm Durchmesser

Mess-Ansicht: H1-Übertragungsfunktion, Kohärenz, Scan-Fortschritt und Hammer-Impact

Detail-Ansicht: Messpunktgitter mit bereits gemessenen (hellen) und noch zu messenden (blauen) Punkten

Visualisierung einer Schwingmode von Felge und Speichen nach Abschluss des Scans

Modenbestimmung aus den gemessenen FRFs mittel Poly-LSCF Algorithmus. Qualitätskriterien wie Stabilitätsdiagramm, synthetisierte FRF, Auto MAC, Complexity Chart. Verwendete Software: "PolyWave"

Videos zu Schwingformen und Eigenformen

In dieser Rubrik werden Fotos und Screenshots veröffentlicht, welche in der Vorbereitung, während der Durchführung und der Auswertung der Messkampagne entstanden sind.

Sollten Sie Videos oder Bilder für Veröffentlichungen verwenden wollen, halten Sie bitte Rücksprache. Vereinzelt kann auch höher aufgelöstes Bild- und Videomaterial zur Verfügung gestellt werden.

Schwingmode bei 178 Hz - markante Schwingmode einer Speiche, gegenphasig zur Schwingung der Felge

Schwingmode bei 254 Hz

Schwingmode bei 321 Hz

Schwingmode bei 403 Hz

Schwingmode bei 403 Hz - Videobild überlagert

Schwingmode bei 735 Hz

Schwingmode bei 734 Hz - Videobild überlagert

Schwingmode bei 1.393 Hz

Verwendetes Schwingungsmesstechnik-Equipment

Nachfolgendes Equipment wurde für die Durchführung der Messaufgabe eingesetzt:

  • Scanning-Vibrometer zur berührungslosen, optischen Schwingungsmessung der Felgen wie auch der sehr dünnen Speichen (Durchmesser 2,3 mm)
  • 8-kanalige Datenerfassung inklusive Auswertesoftware mit IEPE-Versorgung zum Anschluss des Kraftsensors (Modalhammer)
  • Automatisierter Modalhammer mit Kraftmessdose
  • Auswertesoftware zur Visualisierung und Überprüfung der Messdaten
  • Post-Processing-Software zur Bestimmung der Eigenfrequenzen, Dämpfung und Eigenschwingformen aus Messdaten

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Download-Bereich

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