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http://dx.doi.org/10.25673/103518
Title: | 3D-Laser-Doppler-Vibrometrie zur experimentellen Modalanalyse von elektrischen Maschinen |
Author(s): | Franck, Marius Berft, Dennis Schell, Jochen Hameyer, Kay |
Issue Date: | 2023 |
Type: | Conference object |
Language: | German |
Publisher: | Otto von Guericke University Library, Magdeburg, Germany |
URN: | urn:nbn:de:gbv:ma9:1-1981185920-1054724 |
Subjects: | Elektrische Maschinen Dämpfungsparameter Signal- Rausch-Abstand |
Abstract: | The precise modeling of the structural dynamic behavior of electrical machines is relevant
for the analysis of the noise behavior. According to the state of the art, it is not
possible to predict the mechanical damping of an electrical machine. Therefore, damping
parameters from experimental modal analysis are often used to represent the
damping [1], [2].
Due to the structure of electrical machines, a high number of modes in the audible
frequency range results and thus a correspondingly high number of measuring points
is required for the unambiguous reconstruction of the vibration modes from an experimental
modal analysis [4]. In [3], therefore, an experimental modal analysis of a complete
electrical machine is performed for the first time. This measurement is done on a
robot-assisted 3D laser Doppler vibrometer testbench. This experimental setup allows
a spatial scanning of the machine up to the FE mesh discretization and thus a reconstruction
of the vibration modes in the higher frequency range (e.g., > 5 kHz). In [3]
challenges with the excitation of the structure using a shaker are discussed and a
method to prepare the transfer functions for curve fitting algorithms is described.
In this paper, an improved experimental setup is presented with which the signal-tonoise
ratio is sufficient for a reliable damping estimation. The results of a damping
estimation with two different curve fitting methods are presented. Furthermore, a strategy
for dealing with structural dynamic nonlinear behaviors is described. Die Modellierung des strukturdynamischen Verhaltens von elektrischen Maschinen ist für die Analyse des Geräuschverhaltens wichtig. Nach dem Stand der Technik ist es nicht möglich die mechanische Dämpfung einer elektrischen Maschine präzise vorherzusagen. Zur Abbildung der Dämpfung werden deshalb häufig Dämpfungsparameter aus der experimentellen Modalanalyse genutzt [1], [2]. Aufgrund des Aufbaus von elektrischen Maschinen ergibt sich eine hohe Modenanzahl im hörbaren Frequenzbereich und damit, zur eindeutigen Rekonstruktion der Schwingungsformen aus einer experimentellen Modalanalyse, eine entsprechend hohe benötigte Messpunktanzahl [4]. In [3] wird deshalb erstmalig eine experimentelle Modalanalyse einer vollständigen elektrischen Maschine auf einem robotergestützten 3D-Laser- Doppler-Vibrometrie-Prüfstand durchgeführt. Dieser Versuchsaufbau ermöglicht eine räumliche Abtastung der Maschine bis hin zur FE-Netz-Diskretisierung und damit eine Rekonstruktion der Schwingungsformen im höheren Frequenzbereich (> 5 kHz). In [3] wird weiter auf Herausforderungen bei der Messung insbesondere bei der Anregung der Struktur mit einem Shaker eingegangen und ein Verfahren zur Aufbereitung der Übertragungsfunktionen beschrieben. |
URI: | https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/105472 http://dx.doi.org/10.25673/103518 |
DOI: | 10.25673/103518 |
Open Access: | Open access publication |
License: | (CC BY-SA 4.0) Creative Commons Attribution ShareAlike 4.0 |
Appears in Collections: | Fakultät für Maschinenbau (OA) |
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Franck et al._ Symposium Aggregate- und Antriebsakustik_2023.pdf | Paper | 2.06 MB | Adobe PDF | View/Open |