Labor für vibro-akustische Untersuchungen

Dem Lehrstuhl steht eine Vielzahl an Software und akustischen sowie schwingungstechnischen Messinstrumenten zur Verfügung. Eine Auswahl der vorhandenen Messtechnik finden Sie in der folgenden Auflistung:

3D Laser-Scanning-Vibrometer

Zum berührungslosen Messen von Strukturschwingungen in einem Frequenzbereich bis 25 MHz und Geschwindigkeitsamplituden von 0,01 µm/s bis 30 m/s steht dem Lehrstuhl ein PSV-500-3D Laser-Scanning-Vibrometer der Firma Polytec zur Verfügung. Das System kann alternativ zu zwei autarken 2D Scanning Systemen umgewandelt werden. Die beiden zusätzlichen Ein-Punkt-Vibrometer PDV-100 sind Teil gesamten Systems - können aber auch als stand-alone Sensoren verwendet werden.

Abb. 1: Aufbau des 3D-Laser-Scanning-Vibrometer-Systems zur berührungslosen Messung von In- und Out-of-Plane Schwingungen. Quelle: Polytec.
Abb. 2: Komplexe Mode einer fest eingespannten Platte aus Basis experimenteller Daten, die mittels 3D Laser-Scanning-Vibrometer erfasst wurden.

Mögliche Anwendungsfelder:

  • berührungslose Messung des dreidimensionalen Geschwindigkeitsfeldes auf Strukturoberflächen
  • Messung durch Fluide (Luft, Wasser, etc.) hindurch möglich, bspw. bei Ultraschallwandlern
  • Erfassung des Verzerrungsfeldes infolge einer Deformation
  • Messung von Oberflächenwellen / Lamb-Wellen zur Rissidentifikation
  • Messungen auf heißen Strukturen
  • sequenzielles Abscannen der Strukturschwingung

Grenzen des Systems:

  • parallele Messungen von mehr als drei Punkten bei transienten Vorgängen
  • Langzeitmessungen von sich ändernden Betriebszuständen

Mehrkanal-Messsystem

Traditionell erfolgt die Analyse von strukturdynamischen Vorgängen (bspw. experimentelle Modalanalyse) mit Hilfe eines Mehrkanal-Messsystems. Durch impulshafte Anregungen mittels Impulshammer oder durch kontinuierliche Energiezufuhr mittels Shaker erfolgt die Messung der Strukturdynamik an unterschiedlichen Punkten mithilfe von Beschleunigungssensoren simultan. Dem Lehrstuhl steht hierfür das Messsystem LAN-XI von Brüel & Kjaer zur Verfügung. Das System umfasst neben 56 Eingangskanälen unterschiedliche Möglichkeiten, Signale zur Anregung zu generieren. Das System kann sowohl in einzelne flexible Teilmodule unterteilt und als stand-alone Akquisesystem betrieben werden als auch im Ganzen für Messungen mit hoher Signalanzahl (bspw. bei der Anwendung der akustischen Kamera).

Abb. 3: Aufbau des Mehrkanal Messsystems mit 56 Kanälen.

Mögliche Anwendungsfelder:

  • klassische experimentelle Modalanalyse mit Impulshammer oder Shaker
  • Betriebmodalanalyse (eng.: Operational Modal Analysis - OMA)
  • Betriebsschwingungsanalyse und Ordnungsanalyse
  • Langzeitmessungen unterschiedlicher Signale
  • Terz- und Oktavanalyse
  • Schockanalyse bei transienten Vorgängen
  • Quellidentifikation (Beamforming / Schallintensitätsmessungen)
  • Analysen zur Psychoakustik

Grenzen des Systems:

  • berührungslose Messung an leichten Strukturen
  • Messpunktanzahl größer als 56 (optionale Erweiterung möglich)

Weiteres Messequipment

  • Kundt'sches Rohr
  • Akustische Kamera
  • Mikrophone, Schallintensitätssonde
  • Handgehaltene Schalldruckpegelmesser
  • Beschleunigungsaufnehmer, Laser-Drehzahlmesser
  • Impulshämmer verschiedener Größen
  • Diverse Shaker
  • Flexible Front-Ends

Anfragen für experimentelle Untersuchungen

Für experimentelle Untersuchungen stehen zwei Laborräume inklusive schwingungsisolierter Labortische zur Verfügung. Gerne stehen wir Ihnen bei Fragen zu Messungen und Simulationen zur Verfügung.