Partikel Dämpfer – Schwingungsbeeinflussung durch verteilte Dissipation über komplexe Partikelformen und Fluid/Festkörper Interaktionen

Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Peter Eberhard (Stuttgart)

Motivation

  • konventionelle Dämpfer:
    • nur in engen Frequenzbändern anwendbar
  • Partikel Dämpfer (PD):  
    • gute Dämpfungseffekte bei kleinerer Masse
    • hohe Dämpfung in breiten Frequenzbereich
    • schwer auszulegen ohne Simulation
    • komplexe Partikelformen höhere Dämpfung?
konventionelle PD (links), flüssigkeitsgefüllte PD (rechts) (c) Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart
konventionelle PD (links), flüssigkeitsgefüllte PD (rechts)
Flüssigkeit erleichtert die Relativbewegung der Partikel und führt zu größerer Dissipation (c) Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart
Flüssigkeit erleichtert die Relativbewegung der Partikel und führt zu größerer Dissipation

Ergebnisse der ersten Förderperiode

  • Dämpfungsverhalten eines mit Flüssigkeit gefüllten PDs weißt ein besseres Dämpfungsverhalten im Vergleich zu einem herkömmlichen PD auf
  • Um die Bewegung von Flüssigkeiten zu beschreiben, wurde die Smoothed Particle Hydrodynamics Methode (SPH) benutzt und mittels der Diskrete Elemente Methode (DEM) wurde die Festkörperbewegung beschrieben
Gekoppelte SPH-DEM Simulation eines mit Flüssigkeit gefüllten Partikeldämpfers mit komplexe Partikelformen (c) Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart
Gekoppelte SPH-DEM Simulation eines mit Flüssigkeit gefüllten Partikeldämpfers mit komplexe Partikelformen
 Partikeldämpfer mit eingelegtem Hindernissgitter (c) Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart
Partikeldämpfer mit eingelegtem Hindernissgitter
 Partikeldämpfer mit komplexen Partikelformen (c) Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart
Partikeldämpfer mit komplexen Partikelformen

Arbeitsprogramm der zweiten Förderperiode

  • Systematische Untersuchung der Dissipation über breite Frequenzbereiche der Anregung
    • Versuche mit einem elektrodynamischen Shaker
    • Frequenzgangmessung mit Laser-Doppler-Vibrometern (LDV)
  • Untersuchung der dissipativen Effekte eingelegter Hindernisse
    • 3D gedruckte Hindernisgittern durch STereoLithography (STL)
    • Modellierung von PD mit eingelegten Hindernisgittern
    • Untersuchung des Einflusses verschiedener Gittergeometerie
  • Anwendung von Partikeldämpfer in einer realen Maschine
    • Auslegung von mehreren Partikeldämpfern für verschiedene Frequenzbereiche
    • numerische Analyse mithilfe eines Ko-Simulationsansatzes zwischen gitterfreien Lagrange Modelle und Mehrkörpermodellen
  • erste Schritte in Richtung optimaler Partikedämpfer

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Peter Eberhard 
Institut für Technische und Numerische Mechanik
Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 9
70569 Stuttgart
Tel.: +49 711 685-66388
Fax: +49 711 685-66400
Email: peter.eberhard@itm.uni-stuttgart.de

Chandramouli Gnanasambandham, M.Sc.
Institut für Technische und Numerische Mechanik
Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 9
70569 Stuttgart
Tel.: +49 711 685-66266
Email: chandramouli.gnanasambandham@itm.uni-stuttgart.de

Zum Seitenanfang