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Schwingungen

  • Werner Roddeck

Zusammenfassung

Für viele mechanische Strukturen ist das einfachste Modell der Einmassenschwinger, so wie er in Bild 4-1 dargestellt ist. Er besteht aus einer Masse, einer Feder und einem Dämpfungselement. Dieses Modell geht davon aus, dass alle Massen der Anordnung in der Masse m konzentriert sind und somit die Feder und der Dämpfer masselos sind. Die aus Gründen der besseren Darstellbarkeit räumlich gezeichnete Masse muss man sich als Punktmasse denken. Weiterhin wird in der Regel für die Feder die Gültigkeit des Hooke’schen Gesetzes (Robert Hooke: engl. Naturphilosoph 1635 – 1703) angenommen. Es besagt, dass die Verformung eines elastischen Körpers der verformenden Kraft proportional ist. Dies gilt natürlich nur im sogenannten elastischen Bereich des Körpers; bei sehr großen Kräften tritt plastische Verformung auf, ein nichtlineares Verhalten. Die Feder wird daher als ein Element angenommen, bei dem ein linearer Zusammenhang zwischen Belastung und Dehnung besteht. Das Dämpfungselement ist ein viskoser Dämpfer, für das ein linearer Zusammenhang zwischen der Dämpfungskraft und der Relativgeschwindigkeit der sich bewegenden Dämpferteile besteht. Diese Gesetzmäßigkeit wird auch als Newton’ sches Reibungsgesetz bezeichnet. Die Masse selber hat nur einen Freiheitsgrad, kann sich also nur in vertikaler Richtung in der Bildebene bewegen. Um ein solches System in Schwingungen zu versetzen, muss eine äußere Erregerkraft auf die Masse einwirken.

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Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden 2003

Authors and Affiliations

  • Werner Roddeck
    • 1
  1. 1.Fachhochschule BochumWittenDeutschland

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