Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fehlersuche mit Wind und Wasser

01.04.2010
Brücken, Flugzeuge und Windräder sind ständig in Bewegung. Naturgewalten, Fahrzeuge und Fußgänger lösen die Vibrationen aus. Bislang wird das Schwingungsverhalten der Bauteile mit aufwändigen Prüfverfahren getestet. Ingenieure zeigen jetzt, dass es auch einfacher geht.

Hoch über dem Fluss spannt sich eine schmale Eisenbrücke. Ein Fußgänger spürt deutlich, wie der Stahl schwingt, wenn eine weitere Person die Brücke betritt. Damit jeder sich beim Überqueren sicher fühlen kann, wird mit aufwändigen Verfahren geprüft, in welchem Zustand die Struktur ist und ob Einsturzgefahr besteht.


Hält die Stange des Windrads Wind und Wetter stand? Forscher am LBF nutzen Umwelteinflüsse, um Rückschlüsse auf den Zustand eines Bauteils zu ziehen. (© Fraunhofer LBF)

»Oft werden etwa Brücken mit riesigen Fallhämmern angeregt, um das Schwingungsverhalten zu testen«, sagt Dr. Dirk Mayer vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt. Derzeit arbeiten Mayer und sein Team daran, natürliche Faktoren wie Wind oder Wasser für eine automatisierte Schwingungsanalyse zu nutzen. Langwierige und teure Hammertests könnten mit dieser »Output Only Modal Analyse« schon bald überflüssig werden.

»Nicht nur bei Brücken, sondern auch bei Schiffen, Windenergieanlagen oder Flugzeugen ist es wichtig, das Schwingungsverhalten kontinuierlich zu überwachen«, erläutert der Experte. »Bei Flugzeugen verwendet man allerdings unter den Tragflächen angebrachte elektro-dynamische Shaker, um Defekte zu entdecken.« Im Gegensatz zu bisherigen Testverfahren arbeiten die Wissenschaftler nicht mit dem Hammer oder Shaker – sondern ausschließlich mit den Einflüssen der Umwelt. Um die Schwingungserregung durch den vorhandenen Wind zu nutzen, haben die Experten zwei Beschleunigungssensoren an einem Windradmodell angebracht.

Zwei Rechner verarbeiten die gemessenen Werte. »Zwei Computer deshalb, weil schon bei 100 Abtastwerten pro Sekunde innerhalb kurzer Zeit riesige Datenmengen auflaufen«, sagt Mayer. »Deshalb übernimmt ein PC die Vorverarbeitung der Signale und komprimiert so die Daten. Der zweite erledigt die weitere Auswertung und bestimmt die Resonanzfrequenzen. Wird die Frequenz im Lauf der Zeit niedriger, bedeutet dies, dass die Steifigkeit nachlässt. Der Prüfer weiß, was die Steifigkeits- oder Dämpfungswerte für sein Bauteil oder seine Maschine bedeuten. Bei unserem Test erkennen wir, ob die Stange des Windradmodells defekt ist. Bei Brücken kann man auf den Bauteilzustand schließen, wenn man mit dieser Methode einige Wochen die Anregungen, die die Fußgänger auslösen, auswertet.«

Die Forscher wollen ihr Verfahren künftig als Dienstleistung anbieten. Außerdem überlegen sie, inwieweit sich unerwünschte Schwingungen aktiv dämpfen lassen. Auf der Hannover-Messe vom 19. bis zum 23. April zeigen die Experten die neue Analyse an einem Modellflugzeug (Adaptronik in Halle 2, Stand D26.). Denn künftig sollen auch Linienmaschinen mit dieser Methode während des Betriebs untersucht werden.

Dr.-Ing. Dirk Mayer | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010/04/automatisierte-schwingungsanalyse.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neue Methode für sichere Herstellung von Nylon-Vorstufe
30.11.2018 | Universität Bielefeld

nachricht Selbstorganisierte, molekulare Monolagen für effiziente Perowskit-Solarzellen
26.11.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Im Focus: New Foldable Drone Flies through Narrow Holes in Rescue Missions

A research team from the University of Zurich has developed a new drone that can retract its propeller arms in flight and make itself small to fit through narrow gaps and holes. This is particularly useful when searching for victims of natural disasters.

Inspecting a damaged building after an earthquake or during a fire is exactly the kind of job that human rescuers would like drones to do for them. A flying...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

Show Time für digitale Medizin-Innovationen

13.12.2018 | Veranstaltungen

ICTM Conference 2019 in Aachen: Digitalisierung als Zukunftstrend für den Turbomaschinenbau

12.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Forschungsprojekt FastCharge: Ultra-Schnellladetechnologie bereit für die Elektrofahrzeuge der Zukunft

13.12.2018 | Energie und Elektrotechnik

GFOS-Innovationsaward 2019: Anmeldung ab sofort möglich

13.12.2018 | Förderungen Preise

Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

13.12.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics