Dämpfung metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe

Zusammenfassung

Metallische Werkstoffe übertragen i. a. Schwingungsenergie erheblich besser als nichtmetallische. Unabhängig vom Werkstofftyp zeigt ein zu freien Schwingungen angeregter Körper einen um so schnelleren Abfall der Schwingungsamplituden, je größer die pro Schwingung auftretende Verlustenergie ist. Man spricht vom Dämpfungsvermögen oder kurz von der Werkstoffdämpfung. Die Werkstoffdämpfung ist keine Werkstoffkenngröße. Sie ist vom Werkstoffzustand, den Umgebungsbedingungen (z. B. Temperatur) und von der Art der Schwingungserregung sowie von Form, Amplitude und Frequenz der aufgeprägten Schwingungen abhängig. Bei der Mehrzahl der in der Technik eingesetzten Werkstoffe (Ausnahme: Glocken) ist eine große Werkstoffdämpfung erwünscht, weil sie das Gesamtdämpfungsverhalten kritischer Konstruktionen in entscheidender Weise verbessert. Dies ist besonders dort wichtig, wo Resonanzerscheinungen durch Koppelschwingungen auftreten. Ein Beispiel stellt das unvermeidliche Durchlaufen von Resonanzfrequenzen bei Generatorwellen dar, wobei stark dämpfende gußeiserne Fundamente eine merkliche Erniedrigung der Wellenamplitude bewirken. Ein anderes Beispiel bieten schneilaufende Turbinenschaufeln, die im Resonanzfall unverhältnismäßig hohe Beanspruchungen erfahren würden, wenn sie kein gutes Dämpfungsverhalten aufwiesen.