Seminar

Schwingungsmesstechnik: Schwingungen messen und analysieren

Veranstaltungsnummer: 02SE084

Mit Teilnahmebescheinigung

  • Entwurf und Auslegung von Messketten für Ihre Schwingungsprobleme
  • Grundlegende Prinzipien und Verfahren der Schwingungsmesstechnik
  • Messsignale verstehen und analysieren: Zeit- und Frequenzbereich, ­Korrelationen, Transmissibilitäten
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Kommende Termine:

19. – 20. August 2021
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19. – 20. Oktober 2021
Bonn

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22. – 23. Februar 2022
Neuss

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25. – 26. April 2022
Form eines Online-Seminars

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28. – 29. Juni 2022
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Die Teilnehmer dieser Weiterbildung lernen das Herangehen an eigene Mess­auf­gaben, die Konzeption von Versuchsaufbauten und das ­Ableiten geeigneter Lösungsansätze. Dies ­betrifft die ­korrekte Charak­terisierung und Formulierung des ­Schwingungsproblems, die richtige Auswahl und ­Zusammenstellung der Messglieder zu einer Messkette und die fachgemäße Durchführung der ­Signalanalyse. Eine Betrachtung der Grenzen der Methoden und die Diskussion typischer Fehlerquellen runden das Seminar zur Schwingungsmesstechnik ab. Praxisnähe steht im Vordergrund.

Schwingungserscheinungen treten in technischen Geräten, in Maschinen und Anlagen, in Fahrzeug- und Flugzeugstrukturen, in Bauwerken, aber auch in Verpackungssystemen in Erscheinung. Die Minderung unerwünschter Vibrationen erfordert Abhilfemaßnahmen, deren wirkungsvolle Auslegung eine möglichst genaue Bestimmung der kennzeichnenden Schwingungsgrößen bei der Analyse von Betriebsfestigkeiten, im Rahmen von Umweltsimulationen, bei der experimentellen Modalanalyse und der Zustands­überwachung voraussetzt. Zudem ist eine kritische Bewertung der gewonnenen Messergebnisse nur möglich, wenn die physikalisch-technischen Eigenschaften und Grenzen der anzuwendenden Verfahren und Geräte bekannt sind. Dies ist Gegenstand der Schwingungsmesstechnik. Sie vereint Schwingungslehre, Messtechnik und Signalverarbeitung, deren Zusammenwirken in diesem Seminar erläutert wird.

Top-Themen

  • Entwurf und Auslegung von Messketten für Ihre Schwingungsprobleme
  • Grundlegende Prinzipien und Verfahren der Schwingungsmesstechnik
  • Messsignale verstehen und analysieren: Zeit- und Frequenzbereich, ­Korrelationen, Transmissibilitäten
  • Verwendung von Messsignalen zur Systemanalyse
  • Messfehler erkennen und vermeiden: Aliasing, Leakage, Picket Fences

Ablauf des Seminars "Schwingungsmesstechnik"

Erfahren Sie im Seminar "Schwingungsmesstechnik: Schwingungen messen und analysieren" mehr zu folgenden Themen:

1. Tag 10:00 bis 18:00 Uhr

2. Tag 09:00 bis 15:00 Uhr

Grundlagen der Schwingungslehre

  • Einteilung, Darstellung und Kennzeichnung von Schwingungen
  • Mechanische Schwingungen im Zeit- und Frequenzbereich beschreiben
  • Fourier-Analyse: Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, FFT
  • Mittelwerte und Korrelationsfunktionen

Grundlagen des verzerrungs- und rückwirkungsfreien Messens mechanischer Schwingungen

  • Die Messkette: Erreger, Übertragungsglieder, Sensoren
  • Kalibrierung: Arten, Messnormal, Unsicherheit
  • Systeme mit einem Freiheitsgrad: Messprinzipien, Amplituden- und Phasenfrequenzgang
  • Systeme mit endlich vielen Freiheitsgraden: Eigenwerte und Eigenvektoren
  • Korrekte Ankopplung von Sensoren

Schwingungsaufnehmer – Aufbau, Mess- und Wandlerprinzip sowie Anwendung

  • Piezoelektrische beschleunigungsproportionale Aufnehmer
  • Kraftmessdosen
  • Elektrodynamische geschwindigkeitsproportionale Aufnehmer
  • Triangulationslaser und Laser-Doppler-Vibrometer
  • Hochgeschwindigkeitskamera und akustische Kamera
  • MEMS

Schwingerreger – Aufbau, Funktionsweise und Anwendungen verschiedener Geräte und Instrumente

  • Unwuchterreger und Rollenprüfstände
  • Modalhammer
  • Piezokeramiken und magnetostriktive Aktoren
  • Hydropulsanlage
  • Elektrodynamischer Schwingerreger (Shaker) SIMO- und ­MIMO-Methoden
  • Vibrationsprüfung und Schocktest-Maschinen
  • Transiente Anregungsmechanismen

Signalanalyse vs. Systemanalyse

  • Betriebsschwinganalyse: Transmissibilitäten, Betriebs­schwingungsformen und -frequenzen
  • Modalanalyse: Objektdiskretisierung, Übertragungsfunktionen, Curve-Fitting
Praktische Versuchsvorführung: Experimentelle ­Modalanalyse

Digitale Messwertverarbeitung und Fehlerquellen

  • Analog-Digital-Wandlung und andersherum: Das Problem mit der Faltung und der Signalrekonstruktion
  • Abtastung und Aliasing-Effekt in der Zeit- und Ortsdarstellung
  • Amplitudenquantisierung und Quantisierungsfehler
  • Zahlencodierung
  • Diskrete Messzeitfenster mit endlicher Länge – und was nun?

Analyse der Messdaten

  • Fourier-Analyse vs. Wavelet-Analyse und die Ermittlung von Übertragungsfunktionen
  • Vorstellung und Vor- und Nachteile verschiedener Analysetools:
  • Wasserfalldiagramme
  • Ordnungsanalyse
  • Cepstrum
  • Hilbert-Transformation
  • Korrelationsanalyse
  • Sensitivitäts- und Nichtlinearitätsanalyse

Schwingungsmesstechnik in der Praxis

  • Abstraktion eines Schwingungsproblems
  • Auswahl geeigneter Messmethoden
  • Auswahl geeigneter Sensorik
  • Datenerfassung und Datenanalyse
  • Design geeigneter Abhilfmaßnahmen
  • Kontrolle der Maßnahme
Praktische Versuchsvorführung: Den Teilnehmern wird ein Schwingungsproblem vorgestellt. In der Gruppe wird dieses Problem analysiert und behoben.

Zielgruppe

Das Seminar "Schwingungsmesstechnik" richtet sich an Ingenieure und Fachkräfte aus den Bereichen:

  • Entwicklung und Konstruktion
  • Betrieb und Instandhaltung
  • Berechnung, Simulation und Versuch
  • Umweltprüfungen
  • Schwingungsüberwachung

Ihr Leiter für das Seminar "Schwingungsmesstechnik":

Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Kletschkowski, Leiter, Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, Fakultät Technik und Informatik, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW)

Thomas Kletschkowski studierte an der Technischen Universität Berlin Physikalische Ingenieurwissenschaft in den Schwerpunkten Kontinuums- und Strukturmechanik sowie Schwingungstechnik und Dynamik.

Nach seiner Promotion in der nichtlinearen Kontinuumsmechanik und anschließender Habilitation für das Fachgebiet Mechatronik, jeweils an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg, setzte er seine wissenschaftliche Laufbahn am Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg fort, an der er die Lehrgebiete Adaptronik und Strukturdynamik in Lehre und Forschung vertritt.

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