Maschinendynamik an der Fachhochschule Aachen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Maschinendynamik an der Fachhochschule Aachen

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47) Zeichen Sie die Kraft-Weg-Hysteresen eines Gummilagers bei 2 unterschiedlichen
Frequenzen bei gleicher Amplitude. Ermitteln Sie aus einer Messung (Kurve) die
Speicher- und die Verluststeifigkeit des Lagers.

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Erläutern Sie die Problemstellung, die zur Entwicklung von Hydrolagern geführt hat.

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Was versteht man unter einem Lanchester-Dämpfer? Warum wird er nur selten eingesetzt?

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In der Strukturmechanik werden häufig ähnliche Teilsysteme miteinander verbunden.
Wozu neigen dann die Gesamtsysteme und worin liegt die Problematik?

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Gegeben sei eine plattenförmige Struktur, die durch Strömungseffekte angeregt wird.
Mit welchen Maßnahmen und Hilfsmitteln können Sie feststellen, ob ein Problem erwartet werden muss.

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Sie bekommen den Auftrag, die Schwingungsprobleme des Seils während des Betriebes eines Skilifts näher zu untersuchen. Könnten Sie sich mit den Kenntnissen aus unserer Vorlesung an die Lösung heranwagen (Begründung)?

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20) Gegeben sei ein zweifach eingespannter Balken mit konstanten Parametern (E, ρ, A, I, Länge L) mit harmonischer Kraftanregung konstanter Amplitude F0 an der Stelle x=0,39*L (x zählt von der linken Einspannung). Die Lehrsche Dämpfung sei 2 %. Ermitteln Sie die maximale dynamische Antwort, wenn die Erregerfrequenz der 4.
Eigenfrequenz des Balkens entspricht.

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Beschreiben Sie den Auslegungskonflikt bei der Aggregatelagerung von Fahrzeugmotoren?

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Warum können Sie ein nichtproportional gedämpftes Schwingungssystem mittels Reduktion nicht elementar berechnen (Begründung).

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70) Die im Rahmen der Vorlesung behandelte Schwingungslehre basiert auf einigen
Voraussetzungen und Annahmen. Nennen Sie diese.

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Handelt es sich bei der Leistungsmessung auf dem Rollenprüfstand aus der Sicht der Schwingungstechnik um einen quasistatischen oder einen hochdynamischen Vorgang (Begründung).

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Wozu dient eine Fourier-Analyse? 

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Beispielhafte Karteikarten für Maschinendynamik an der Fachhochschule Aachen auf StudySmarter:

Maschinendynamik

47) Zeichen Sie die Kraft-Weg-Hysteresen eines Gummilagers bei 2 unterschiedlichen
Frequenzen bei gleicher Amplitude. Ermitteln Sie aus einer Messung (Kurve) die
Speicher- und die Verluststeifigkeit des Lagers.

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Maschinendynamik

Erläutern Sie die Problemstellung, die zur Entwicklung von Hydrolagern geführt hat.

Zielkonflikte im Bereich Schwingungen und Schallisolation z.B. im Fahrzeug- und Maschinenbau die durch konventionelle Gummi-Metall-Lager nicht zu lösen waren haben zur Entwicklung von Hydrolagern geführt

Maschinendynamik

Was versteht man unter einem Lanchester-Dämpfer? Warum wird er nur selten eingesetzt?

Der Lanchester Dämpfer ist ein Spezialfall des dynamischen Schwingungsdämpfers und gehört zu den passiven Dämpfern. Er besteht nur aus einem hydraulischen Anteil c ohne Federsteifigkeit k, somit fehlt das Frequenzverhältnis. Daraus folgt, dass eine Abstimmung unmöglich ist. Er wird nur selten eingesetzt, da seine Wirksamkeit wesentlich geringer ist, als die eines dynamischen Schwingungsdämpfers.

Sie werden für nicht abgestimmte viskose Drehschwingungsdämpfer eingesetzt.

Maschinendynamik

In der Strukturmechanik werden häufig ähnliche Teilsysteme miteinander verbunden.
Wozu neigen dann die Gesamtsysteme und worin liegt die Problematik?

Die Teilsysteme können sich gegenseitig zum Schwingen anregen.

Es ist im ungünstigsten Fall sogar eine kritische Beschäftigung der gesamten Struktur möglich.

Maschinendynamik

Gegeben sei eine plattenförmige Struktur, die durch Strömungseffekte angeregt wird.
Mit welchen Maßnahmen und Hilfsmitteln können Sie feststellen, ob ein Problem erwartet werden muss.

Mit der Impulshammermethode und einer Beschleunigungssensor kann die Eigenschwingung der Platte ermittelt werden. Ist diese dann bekannt, kann auf Resonanzfälle überprüft werden. Gegebenenfalls können auch geeignete Lagerstelle bestimmt werden (Kantenpunkt)

Maschinendynamik

Sie bekommen den Auftrag, die Schwingungsprobleme des Seils während des Betriebes eines Skilifts näher zu untersuchen. Könnten Sie sich mit den Kenntnissen aus unserer Vorlesung an die Lösung heranwagen (Begründung)?

Schwingungsprobleme während des Betriebs des Skilifts können wir nicht lösen, da die Massenverteilung sind mit der Zeit ständig ändert.

--> parametererregtes System

Maschinendynamik

20) Gegeben sei ein zweifach eingespannter Balken mit konstanten Parametern (E, ρ, A, I, Länge L) mit harmonischer Kraftanregung konstanter Amplitude F0 an der Stelle x=0,39*L (x zählt von der linken Einspannung). Die Lehrsche Dämpfung sei 2 %. Ermitteln Sie die maximale dynamische Antwort, wenn die Erregerfrequenz der 4.
Eigenfrequenz des Balkens entspricht.

Ansätze auf Blättern

Maschinendynamik

Beschreiben Sie den Auslegungskonflikt bei der Aggregatelagerung von Fahrzeugmotoren?

Im Fahrzeugbau sind bei Motor- und Achslagerungen gegenläufige Forderungen zu erfüllen.

Zum einen sollen Motorlager die von Motor ausgehenden hochfrequenten Schwingungen mit kleinen Erregungsamplituden optimal isoliert werden, durch eine weich abgestimmte Lagerung ( niedrige Wert für die Steifigkeit k). Zum anderen aber muss für die Fahrbahnanregung mit einer möglichst hohen Steifigkeit die dynamische Antwort minimiert werden. Die beeinflusst wiederum die Geräuschisolierung im hohen Frequenzbereich negativ.

In der Praxis muss in der Auslegung ein kompromiss gefunden werden.

--> Motorschwingungen im niedrigen Frequenzbereich müss stark gedämpft werden, bei hohen Frequenzen ist aber eine große Dämpfung nicht gewünscht.

Maschinendynamik

Warum können Sie ein nichtproportional gedämpftes Schwingungssystem mittels Reduktion nicht elementar berechnen (Begründung).

Nicht sicher!

Bei einer nichtproportionalen Dämpfung liegen komplexe Eigenfrequenzen und -schwingungsformen vor. Das bedeutet, dass die Phasenlagen zwischen den Verformungen zweier Systemstellen von 0° und 180° verschieden sind. Daraus resultieren wanderene Schwingungsknoten.

Maschinendynamik

70) Die im Rahmen der Vorlesung behandelte Schwingungslehre basiert auf einigen
Voraussetzungen und Annahmen. Nennen Sie diese.

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Maschinendynamik

Handelt es sich bei der Leistungsmessung auf dem Rollenprüfstand aus der Sicht der Schwingungstechnik um einen quasistatischen oder einen hochdynamischen Vorgang (Begründung).

Es handelt sich um einen quasistatischen Vorgang, da die Änderung sehr langsam auftritt.

Maschinendynamik

Wozu dient eine Fourier-Analyse? 

Die Fourier-Analyse ist eine der wichtigsten Analysen. Mit Hilfe der Fehlerquadratmethode werden periodische Schwingungen berechenbar.

Sie wird in der Messtechnik zur Identifikation eines Schwingungsystems genutzt.

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