Lernkarten
1.) Welche Informationen kann man aus eine Mehrkörper Simulation erhalten?
Beurteilung des dynamischen Verhaltens, der Eigenfrequenzen, der Schwingformen
Untersuchung von Standartlastfällen ( Anfahren, Stillsetzen, Bremsen...)
( /\ siehe MODELLB-01-Einfuehrung Folie 25 /\ )
( \/ siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 37 \/)
Belastungsvorhersagen für dynamisch belastete Systeme
( \/ siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 40 \/)
exakte Abbildung des dynamischen Verhaltens von realen Schwingungssystemen
( \/ siehe ANSYST-Kapitel-3 Folie 17 \/)
Verlagerungen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen von Antriebskomponenten
Kräfte und Momente in Wellen und Kupplungen
Lagerkräfte
Verzahnungskräfte
2.) In der Modellbildung unterscheidet man nach der Art des Berechnungsmodells. Nenne 2 und erläutere diese kurz.
Analytisches Modell:
mathematisch geschlossene Lösung
freie 2-Massen-Schwinger mit linearer Steifigkeitskopplung ( ungefesselter Zweimassenschwinger)
Einmassenschwinger
doppelt gefesselter Einmassenschwinger
Numerische Berechnungsansätze:
Näherungsalgorithmen unter zu Hilfenahme der Rechentechnik
ab 4-Massen-Torsionsschwinger notwendig
( siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 36)
3.) Was ist die Grundregel der Modellbildung?
Das Modell sollte die Eigenschaften des Originalsystems so genau wie nötig und so grob wie möglich wider geben.
Die direkten Zusammenhänge zwischen realem System und Modell sollten an jeder Stelle erkennbar sein.
Die Systemparameter müssen aus den technische Unterlagen oder aber direkt am Originalsystem mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden können.
4.) Eine Getriebwelle wird in ein diskretisiertes Torsionsschwingungsmodell zerlegt.
Wie sieht die sich ergebene Gleichung dafür aus? ( 2 Massen, keine Dämpfung)
( siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 44 )
6.) Welche Informationen erhält man aus einem diskretisierten Modell?
- exakte Berechnung von Eigenfrequenzen
- Möglichkeit der Betrachtung von zusammengesetzen Belastungen
( /\ siehe MODELLB-03-Tagebaugeraete Folie 12 /\ )
7.) Welche Arten von Dämpfung unterscheident man?
interne und externe Dämpfung
interne
-
8.) Beschreibe den Weg von Antriebsstrang zum Torsionsschwingungsmodell am Beispiel eines Schiffsantriebs.
1. Bestimmung der Masse und Massenträgheitsmomente
• Verwendung von CAD-Modellen
• Analytische Ansätze
2. Bestimmung der Wellensteifigkeit (Torsions-, Biege-,Steifigkeit)
• Analytische Ansätze und Diskretisierung
• Elastische Balkenelemente
• Euler-Bernoulli-oder Timoshenko
3. Modellierung der Lager (mit Feder- Dämpfer- Elementen)
• Analytisch Ansätze nach Wiche und Harris
• Kennlinien oder Steifigkeitsmatrix (Unterstützung durch die Lagerhersteller erforderlich)
4. Modellierung von Getrieben
• Detaillierte Beschreibung der Kontaktbedingungen mit Kraftelementen
• Berechnung der Verzahnungskräfte und die Lastverteilung
• Ziel: Simulation der auftretenden Wellenverlagerungen und Ausrichtung unter verschiedenen Belastungen
5. Modellierung von Propeller und Tragkonstruktion
• Verformung des Gehäuses unter Last beeinflusst die daraus resultierende Verschiebung der Welle (Lager und Gehäuse Steifigkeit)
• Schwingungsformen der Gehäuse und Propellerblätter beeinflussen Schwingungsformen des Antriebsstrangs
6. Modellierung von Motorlasten
• Detaillierte Beschreibung von Motor
• Berücksichtigung der Steuerung
7. Modellierung der Propellerbelastungen
• Einführung der einzelnen Lasten
• Lastverteilung auf flexiblen Blätter einstellbar
8. Analyse im Frequenzbereich
• Bestimmung der Eigenfrequenzen
• Bewertung des Anregungsverhalten
• Campbell-Diagramm
• Simulation des Anlaufvorganges (Schwinggeschwindigkeiten)
• Anregung durch die untere Kegelradstufe
9. Analyse im Zeitbereich,
• Bestimmung der maximal möglichen Lasten auf Komponenten
• Analyse der verschiedenen Lastfälle
• Aus- und Eintauchen des Propeller
• Kontakt mit Eis
• Kontakt mit Fremdkörpern im Wasser
(/\ siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 56ff /\)
9.) Aus welchen Teilsystemen besteht eine Windernergieanlage?
Antriebs- oder Kraftmaschine ( Energiebereitstellung):
Rotor
Aerodynamisches System
Antriebsstrang/ Zwischenschaltung/ Mechanisches System ( Energieanpassung):
Rotor
Hauptwelle
Getriebe
Bremse
Kupplung
Arbeitsmaschine ( "Energieverbrauch"):
Generator
Frequenzumrichter
Elektrisches Netz
Steuerungs- und Regeleinrichtungem:
Pitchregelung
Drehzahlregelung
Leistungsregelung
Regelbremse
(/\ siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 33 /\)
(\/ siehe MODELLB-02-Grundlagen Folie 18 \/)
Fundament
Turm
Träger
Antriebsstrang
Generator
Blätter (Rotor)
