Maschinendynamik
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Kartei Details
| Karten | 29 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Mathematik |
| Stufe | Andere |
| Erstellt / Aktualisiert | 05.07.2016 / 13.02.2019 |
| Weblink |
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Was ist ein Antriebsystem, welche Komponenten hat es?
konstruktive Einheit, die mittels Energieumformung eine Maschine bewegt
Drehmassen (Trägheiten)
Drehsteifigkeiten (Federn), kombiniert mit Dämpfung
weitere Elemente
Motoren, Kupplungen, Wandler, Verzahnungen, Fahrzeug,…
Was sind typische Fragestellungen einer Antriebsanalyse im tieffrequenten und im höherfrequenten Bereich?
Bestimmung von Eigenformen, Bestimmung der Systemantwort auf periodische oder stochastische Anregung, Maßnahmen zur Schwingungsverminderung (Tilger, Dämpfer, ZMS)
zur Vermeidung von: Resonanzen, Verschleiß, Lärm
Erklären Sie den Unterschied zwischen einem linearen System und einem nicht-linearen System und beschreiben Sie die jeweiligen Berechnungsmöglichkeiten. Nennen Sie Vorteile und Nachteile.
-lineares System
M, B, K sind konstant
lösbar im Frequenz- und Zeitbereich
+weniger Rechenzeit
-nichtlineares System
MBK nicht konstant
numerische Lösung
+ genauere Modelle
Wie kann man praktisch zur Rotationsträgheit eines Körpers gelangen?
Pendelversuch
Periodendauer messen
Welche Matrizen treten in der Bewegungsgleichung einer Schwingerkette auf, welche prinzipielle Struktur haben die Matrizen?
Massenmatrix = M
Matrix der inneren Dämpfung = B
Steifigkeitsmatrix = K
Struktur: Symmetrische Matrix
Was bedeuten die Eigenwerte und Eigenvektoren eines Mehrkörper-Systems?
Eigenwert:
Schwingfrequenz nach einmaliger Anregung eines schwingungsfähigen Systems
Eigenvektor:
Amplitude zum jeweiligen Eigenwert
Wie sind Null-Eigenwerte zu interpretieren?
???
Wie zeichnet man eine Bildwelle?
Wie berechnet man die Antwort eines Mehrkörper-Systems auf eine Sinus-Anregung an einer Stelle?
??? Berechnung im Modalsystem
Wie reduziert man Trägheiten in starren Getrieben auf eine Ersatzträgheit?
Erklären Sie die Begriffe Übersetzung, Verzweigung und Masche in einem An-triebstrang. Welche Masche tritt in nahezu jedem Fahrzeug auf?
Übersetzung: (kinematische Zwangsbedingung)
Verzweigung: (zB. Verteilergetriebe)
Masche: Schließen einer Verzweigung (Schleifenschluss)
Masche im Fahrzeug: Kopplung der Räder über Fahrbahn
Nennen Sie mehrere Modelle von Zahnradstufen mit verschiedenen Detaillie-rungsgraden.
Starre Übersetzung
Berücksichtigung der Zahnsteifigkeit
Stellungsabhängige Steifigkeit
Abheben der Flanken
Nichtlineare Kontaktmodelle
Woher kommt die stellungsabhängige Zahnsteifigkeit? Erläutern Sie die Unter-schiede zwischen Gerad- und Schrägverzahnung?
Steifigkeit im Zahn unterschiedlich (oben weniger steif als unten im Zahnfuß)
Was bewirken ungleichförmige Übersetzungen in den Bewegungsgleichungen eines Systems?
??? Abhängigkeit von phi
Welche Möglichkeit gibt es, eine Reibkennlinie vereinfacht zu modellieren?
??? Näherung durch stetige Funktion
Was ist ein Tilger?
– Einmassenschwinger
– mit / ohne Feder
– mit / ohne Dämpfer
zusätzliche Masse
(Freiheitsgrad des Gesamtsystems ändert sich)
– die Anzahl der Eigenfrequenzen steigt an
– Verschiebung der Systemeigenfrequenzen
zur Kompensation der Wirkung von Erregerkräften durch Massenkräfte.
-löscht die Eigenfrequenz aus (System in Ruhe) auf die er abgestimmt ist
Wozu dient das Zweimassenschwungrad?
Drehschwingungsentkopplung des Motors vom Antriebsstrang
wieviele Eigenformen hat ein System?
so viele, wie freie Koordinaten vorhanden sind
falls Welle kontinuierlich: unendlich viele Eigenformen
falls Welle masselos: eine Eigenform
Welchen Wert kann das Pleuelstangenverhältnis maximal annehmen?
Die Bauhöhe des Motorblocks ist eine Funktion
des Kurbelradius r und der Pleuellänge l. Geben
Sie eine Formel zur Abschätzung der mindestens
erforderlichen Bauhöhe H als Funktion von l und r
an.
Und dann nochmal für H/r (𝜆𝑃)
Wann habe ich maximale Kolbenbeschleunigung?
für 𝜑 = 0° (OT)
Wie kann man 𝜆𝑃‘ aus den Diagramm für die Kolbenbeschleunigung über 𝜑 herauslesen?
Begründen Sie, warum die Beschreibung der Bewegungsgrößen des Kolbens
als Fourierreihe zweckmäßig ist.
Periodische Funktionen
– Aufteilung in Ordnungen möglich
- Anregungsfrequenzen identifizierbar.
Erklären Sie warum die Fourierreihen für die Kolbenlage und -beschleunigung nur cos-Terme enthalten und die Fourierreihe der Kolbengeschwindigkeit nur sin-Terme enthält.
Lage und Beschleunigung sind gerade Funktionen (cos), die Geschwindigkeit ist eine ungerade Funktion (sin).
gerade: achsensymmetrisch bzgl. y-Achse
ungerade: punktsymmetrische bzgl. Ursprung
Stelle die Balkendiagramme der Fourierkoeffizienten von s,v,a in Abhängikeit von 𝜆𝑃 dar. Welche 3 Punkte fallen auf?
Prinzipskizze Kurbeltrieb geschränkt
Formel für das Schränkungsverhältnis
Stellungen des geschränkten Kurbeltriebs für xOT und xUT
bzw. 𝜑OT und 𝜑UT
Berechnung von s(𝜑)
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