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

DFG SE1685/5-1
Prof. Dr.-Ing. Robert Seifried (Hamburg)

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

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
Prinzipielle Funktionsweise eines Partikeldämpfers
Versuchsaufbau und erste Versuchsergebnisse
Versuchsaufbau und erste Versuchsergebnisse
Leichtbaumaschine als mögliches Einsatzbeispiel
Leichtbaumaschine als mögliches Einsatzbeispiel

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Robert Seifried
Institut für Mechanik und Meerestechnik
Eißendorfer Straße 42
21073 Hamburg
Tel: 040 42878-3020
Email: robert.seifried@tuhh.de

Niklas Meyer
Institut für Mechanik und Meerestechnik
Eißendorfer Straße 42
21073 Hamburg
Email: niklas.meyer@tuhh.de

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