Simulationsbasierter Entwurf passiver Schwingungsdämpfung mittels verteilter Partikeldämper
mit Anwendung auf aktive flexible Mehrkörpersysteme

Assoziiertes Projekt
DFG SE1685/5-1

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Robert Seifried

Institut für Mechanik und Meerestechnik
Eißendorfer Straße 42
21073 Hamburg
Tel.: 040 42878-3020
E-Mail: robert.seifried@tuhh.de


Projektbearbeiter: Niklas Meyer

Institut für Mechanik und Meerestechnik
Eißendorfer Straße 42
21073 Hamburg
E-Mail: n.meyer@tuhh.de


Motivation

  • Partikeldämpfer sind einfach zu bauende passive Dämpfungselemente
  • Reib- und Stoßvorgängen zwischen Partikeln führt zu Energiedissipation
  • Vorgänge in Partikeldämpfern sind sehr komplex und noch nicht vollständig verstanden
  • Energiedissipation ist nicht auf eine einzelne Frequenz beschränkt
    sondern wirken über einen breiteren Frequenzbereich
  • Partikeldämpfer sind sehr anpassungsfähig,
    z.B. durch verschiedene Formen und Größen, Partikelanzahl oder verschiedene Materialien
  • Bisher rein experimentelle heuristische Auslegung


Wissenschaftliche Ziele

  • Untersuchung der maßgeblichen physikalischen Mechanismen in einem Dämpfer
  • Entwicklung einer simulationsbasierten Entwurfsmethodik zur passive Schwingungsdämpfung
  • Entwicklung eines Baukastensystem zur verteilten Dämpfung mit mehreren Partikeldämpfern
  • Anwendung auf Maschinen in Leichtbauweise


Arbeitsprogramm

  • Diskrete Elemente Methode (DEM) Simulationen und grundlegende numerische Untersuchungen
  • Grundlegende experimentelle Untersuchungen und Validierung der DEM Modelle
  • Design und Optimierung eines einzelnen Partikeldämpfers
  • Entwicklung eines Makromodells für einen Dämpfer
  • Systemintegration mehrerer verteilter Dämpfer
  • Experimente anhand einer Leichtbaumaschine

Prinzipielle Funktionsweise eines Partikeldämpfers
Quelle: Institut für Mechanik und Meerestechnik, Technische Universität Hamburg
Leichtbaumaschine als mögliches Einsatzbeispiel
Quelle: Institut für Mechanik und Meerestechnik, Technische Universität Hamburg

Versuchsaufbau und erste Versuchsergebnisse
Quelle: Institut für Mechanik und Meerestechnik, Technische Universität Hamburg