Zur Auslegung von Leichtbaustrukturen mit veränderlicher Zwangsschichtdämpfung
Research output: Types of thesis › Doctoral thesis
Contributors
Abstract
Konsequenter Leichtbau führt aufgrund der primär steifigkeits-/festigkeitsorientierten Auslegung – insbesondere der häufig dünnwandigen Bauteile – in vielen Fällen zu einer Schwingungsanfälligkeit, was Sekundäreffekte wie Lärmbelästigung, Leistungsminderung oder Bauteilversagen nach sich zieht. Um Umwelt- und Gesundheitsprobleme sowie funktionsbeeinträchtigende oder schadensrelevante Bauteilschwingungen zu vermeiden, werden oft passive oder aktive Maßnahmen zur Schwingungsberuhigung umgesetzt, die nicht leichtbaugerecht sind.
In der vorliegenden Arbeit wird mit dem Compressible Constrained Layer Damping (CCLD) eine neue, semi-aktive Dämpfungsmaßnahme vorgeschlagen, welche die attraktiven Eigenschaften der passiven Zwangsschichtdämpfung – wie die geringe Zusatzmasse und die hohe Ausfallsicherheit – mit denen der aktiven Regelung vereint. Neben dem Konzept wird eine durchgängige Beschreibung des CCLD von der Materialauswahl und -charakterisierung über die numerische Abbildung des Systems bis hin zur praktischen Demonstration präsentiert. Das Proof-of-Concept an einer generischen Leichtbaustruktur belegt eindrucksvoll, dass CCLD eine einfache und effiziente Maßnahme ist, um die Schwingungsamplituden einer Leichtbaustruktur bei variablen Anregungsfrequenzen zu reduzieren. Zusammen mit den anhand von Parameterstudien erarbeiteten Gestaltungshinweisen bietet die Arbeit eine praxisnahe Grundlage zur Entwicklung neuartiger Leichtbaustrukturen mit veränderlicher Zwangsschichtdämpfung.
In der vorliegenden Arbeit wird mit dem Compressible Constrained Layer Damping (CCLD) eine neue, semi-aktive Dämpfungsmaßnahme vorgeschlagen, welche die attraktiven Eigenschaften der passiven Zwangsschichtdämpfung – wie die geringe Zusatzmasse und die hohe Ausfallsicherheit – mit denen der aktiven Regelung vereint. Neben dem Konzept wird eine durchgängige Beschreibung des CCLD von der Materialauswahl und -charakterisierung über die numerische Abbildung des Systems bis hin zur praktischen Demonstration präsentiert. Das Proof-of-Concept an einer generischen Leichtbaustruktur belegt eindrucksvoll, dass CCLD eine einfache und effiziente Maßnahme ist, um die Schwingungsamplituden einer Leichtbaustruktur bei variablen Anregungsfrequenzen zu reduzieren. Zusammen mit den anhand von Parameterstudien erarbeiteten Gestaltungshinweisen bietet die Arbeit eine praxisnahe Grundlage zur Entwicklung neuartiger Leichtbaustrukturen mit veränderlicher Zwangsschichtdämpfung.
Details
| Original language | German |
|---|---|
| Qualification level | Dr.-Ing. |
| Awarding Institution | |
| Supervisors/Advisors |
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| Defense Date (Date of certificate) | 21 Mar 2025 |
| Place of Publication | Dresden |
| Edition | 1. |
| Publisher |
|
| Print ISBNs | 978-3-86780-813-2 |
| Publication status | Published - 14 Jan 2026 |
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External IDs
| ORCID | /0000-0002-0110-3066/work/183564917 |
|---|
Keywords
DFG Classification of Subject Areas according to Review Boards
Keywords
- Leichtbau, Strukturdynamik, Semi-aktive Dämpfungsmaßnahmen, Schwingung, Adaptive Strukturen