Maschinendynamik

Institut für Management und Technik

Version 6.0 vom 13.11.2019

75B0124

Machine Dynamics

Allgemeiner Maschinenbau (B.Sc.)

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Auf Maschinen wirken in der Regel nicht nur statische sondern vor allem dynamische Kräfte und Belastungen. Maschinen reagieren auf diese Belastungen und sind dementsprechend zu konzipieren und auszulegen. Das Verständis über die dynamischen Zusammenhänge und deren Analyse ist wesentlich für eine anforderungsgerechte Konstruktion im Maschinenbau. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage mechanische Schwingungen unterschiedlichster Art zu analysieren und bewerten. Sie können die Grundlagen der Schwingungen und der Frequenz- und Modalanlyse auf Fragestellungen der Maschinenzustandsüberwachung anwenden. Sie kennen unterschiedliche Schwingungsmesstechniken und deren Anwendung, u.a. im Bereich der Humanschwingungen und beim Auswuchten.

• 1. Aufgaben und Gliederung der Maschinendynamik
• 2. Beschreibung und Bewegungsgleichungen von Schwingungen
• 3. Freie, gedämpfte und erzwungene Schwingungen
• 4. Schwingungen mit mehreren Freiheitsgraden
• 5. Frequenz- und Modalanalyse
• 6. Schwingungsmesstechnik
• 7. Maschinenzustandsüberwachung
• 8. Humanschwingungen
• 9. Photogrammetrie
• 10. Auswuchten
• 12. Modalanalyse

Wissensverbreiterung
Studierende sind nach Abschluss des Moduls in der Lage
- Mechanische Schwingungen unterschiedlichster Art mit einem und mehreren Freiheitsgraden zu analysieren und erläutern,
- Frequenz- und Modalanalysen zu beschreiben und deren Umsetzung unter Anwendung von Schwingungsmesstechniken darzulegen,
- Fragestellungen der Maschinenzustandsüberwachung zu erörtern und deren praktische Relevanz zu analysieren und bewerten
- Humanschwingungen zu erkennen und zu analysieren,
- Einsatzgebiete von und Unterschiede zwischen Beschleunigungs- und optischen Messungen zu bewerten,
- das Auswuchten von Rotoren zu beschreiben und erläutern.
Wissensvertiefung
Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden Anwendungen der Methoden der technischen Physik (Schwingungen), der technischen Mechanik (Statik, Festigkeitslehre, Dynamik) und der Maschinenelemente (u.a. Wälz- und Gleitlager) auf praxisrelevante Fragestellungen der Maschinendynamik.
Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden
- Freie, gedämpfte und erzwungene Schwingungen berechnen,
- Schwingungen mit mehreren Freiheitsgraden analysieren,
- Frequenz- und Modalanalysen bewerten und durchführen,
- Schwingungsmesstechniken hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit bewerten, erläutern und anwenden,
- Anwendungen der Schwingungsanalyse zur Maschinenzustandsüberwachung bewerten und deren Ergebnisse analysieren und interpretieren,
- Humanschwingungen messen, beurteilen und Reduktionsmaßnahmen festlegen,
- Optische Schwingungsmessmethoden anwenden und deren Möglichkeiten und Grenzen beurteilen,
- Rotoren in einer und zwei Ebenen auswuchten.
Können - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden Ergebnisse von ausgewählten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen, präsentieren und diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die Möglichkeiten und Grenzen der Maschinendynamik beurteilen und bewerten. Sie sind in der Lage eigenständig Schwingungen zu identifizieren, analysieren und bewerten. Sie können Methoden der Maschinenzustandsüberwachung und der Humanschwingungsmessung anwenden und beurteilen und zwischen mechanischen und optischen Messmethoden zielgerichtet auswählen.

Vorlesungen, Übüngen

Technische Physik; Technische Mechanik; Werkstoffengineering; Grundlagen der Mathematik (u.a. Differentialgleichungen); Maschinenelemente

Adamek, Jürgen

Adamek, Jürgen

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(jeweils aktuelle Auflage)Dresig, H.; Holzweißig, F.: Maschinendynamik. Springer-VerlagHollburg, U.: Maschinendynamik. Oldenbourg WissenschaftsverlagJürgler, R.: Maschinendynamik. Springer VerlagKnaebel, M.; Jäger H.; Mastel, R.: Technische Schwingungslehre. Vieweg+Teubner VerlagVöth, S.: Dynamik schwingungsfähiger Systeme, Vieweg VerlagDresig, H.: Schwingungen und mechanische Antriebssysteme, Springer VerlagKlein, U.: Schwingungsdiagnostische Beurteilung von Maschinen und Anlagen, Verlag StahleisenSchneider, H.: Auswuchttechnik, Springer Verlag

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht
• Experimentelle Arbeit

• Praktische Übung
• Regelmäßige Teilnahme

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch