Dynamik und Schwingungs-
untersuchungen

Bei dynamischen Berechnungen werden Trägheit, Festigkeit, Versagen und andere Einflüsse zeitabhängig berücksichtigt. Dies geschieht mithilfe von entsprechenden Berechnungsverfahren. Die bekanntesten Berechnungen im Bereich der Kurzzeitdynamik sind Crash-Berechnungen aus der Automobilbranche.

Im Folgenden werden typische Branchen, Themen und Aufgabenstellungen aufgeführt, in denen sich die Berechnung und Simulation als Werkzeug der Kurzzeitdynamik etabliert hat. Sollten Sie Ihre Thematik hier nicht wiederfinden, sprechen Sie uns bitte an!

Perimeterschutz / Schutz vor bewegten Objekten

• • Rechnerische Bewertung der Stabilität von Zäunen, Toren, Pollern und Hindernissen gegen den Aufprall von Fahrzeugen. Erhöhung der Zähigkeit durch gezielte Optimierung der Energieaufnahme bei limitierter Verformung und Verringerung des Gesamtgewichtes durch Ausnutzen der dynamischen Werkstoffverfestigung.
  • Design und Berechnung von Schutzwänden zur Aufnahme von bewegten Objekten. Konstruktive Umsetzung durch uns.
  • Prüfung der Durchschlagsfestigkeit von Gehäusen bei Lüftern, Triebwerken etc. (Containment – Nachweise)
  • Bewertung von Berstkammern und Prüfmaschinen sowie Nachweis der Sicherheit und Festigkeit

Schutz vor Explosionen und Druckwellen

• • • Bewertung der Belastung durch kurzzeitige Druckerhöhung aus Explosion oder Verpuffung. Falls sinnvoll, auch durch Kopplung der Strömung mit der Struktur.
    • Schockberechnungen und Berechnung schockabsorbierender Konstruktionselemente oder anderer Maßnahmen
    • Berechnung der auftretenden transienten Druckverläufe in Abhängigkeit der Geometrie der Bauteile, falls keine Messergebnisse vorliegen.
    • Entwicklung von druckentlastenden, konstruktiven Maßnahmen und Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Belastung / Beschleunigung der Baugruppe
    • Bewertung des Explosionsrisikos entsprechend Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
    • Konstruktiver Explosionsschutz entsprechend Explosionsschutzprodukteverordnung (ATEX-Richtlinie)

Schwingungen oder Resonanzen können die Leistungsfähigkeit von Maschinen und Anlagen verringern oder sogar zu mechanischen Schäden führen. Dies kann ein erhebliches Risiko darstellen. Wir empfehlen die Untersuchung folgender Themen möglichst in einer frühen Entwicklungsphase:

• Seismische Bewertung von Maschinen. Wir liefern unseren Kunden Vorschläge für die Verstärkung gegen horizontale Belastungen und / oder die Verschiebung von Eigenfrequenzen. Die Berechnung der Erdbebenlasten erfolgt in der Regel per Spektrumsanalyse.
• Modalanalysen und Frequenzganganalysen (harmonische Analyse) führen wir zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und zur Ermittlung von Resonanzeffekten durch.
• Bewertung der Zeit- bzw. Dauerfestigkeit von oszillierenden Strukturteilen.