Schwingungs- und Geräuschuntersuchungen an PKW-Motoren mit linearen und nichtlinearen Berechnungsmodellen

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Schwingungs- und Geräuschuntersuchungen an PKW-Motoren mit linearen und nichtlinearen Berechnungsmodellen

Svoboda, M. / Negele, S. / Ulrich, H.

Zur Ermittlung der Drehsteifigkeiten werden heute auch strukturmechanische Verfahren verwendet, zum Beispiel das auf der Integralgleichungsmethode beruhende Programmsystem DBETSY. Das lineare Drehschwingungsmodell besitzt üblicherweise nur eine geringe Anzahl von Freiheitsgraden. Entsprechend kurz sind die Rechenzeiten. Hauptanwendungsgebiet ist die Festigkeitsüberprüfung von Kurbelwellen und die Auslegung von Drehschwingungsdämpfern. Über Zwischenstufen wurde das lineare Drehschwingungsmodell, das nur den Torsionsfreiheitsgrad der Kurbewelle erfaßt, auf alle sechs Freiheitsgrade erweitert. Das Verfahren ist programmtechnisch soweit aufgebaut, daß sich neben Eigenfrequenzen und -Schwingungsformen auch Übertragungsfunktionen berechnen lassen. Dieses erweiterte Modell wird auch zur Untersuchung des Kollerns von Dieselmotoren benutzt. Das nichtlineare Berechnungsmodell besteht aus den linearen Elementen Kurbelwelle und Motorgetriebeblock, die über die nichtlineare Gleichungen der Grundlager miteinander gekoppelt sind. Hinsichtlich der Untersuchung des globalen Schwingungsverhaltens beziehungsweise der Körperschallübertragung stellt es ein Motor-Gesamtmodell dar. Die nichtlineare Berechnung großer Schwingungssysteme erfordert im Vergleich zur linaren Berechnung sehr viel höhere Rechenzeiten. Sie ist nicht in jedem Fall nötig. Interessante Möglichkeiten eröffnet die Kombination linearer und nichtlinearer Rechnungen.