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Technischer Dienstleister und
Ausstatter für Simulation und Testing

Modalanalyse

Modalanalyse

Numerische und experimentelle Modalanalyse

Experimentelle Modalanalyse

Als Dienstleister für Modalanalysen führen wir experimentelle Modalanalysen durch. Hierbei vermessen und analysieren wir Ihr Produkt, um dessen Schwingungsverhalten und die damit verbundenen Eigenfrequenzen, Eigenformen und Dämpfungseigenschaften zu bestimmen. Die Vorgehensweise umfasst die folgenden Schritte:

Planung

Analyse des Anwendungsfalls, des Systems und der Kundenanforderungen. Festlegen der Testumgebung und Messgeräte.

Vorbereitung

Vorrichten des Systems, Installation der Sensoren und Messsysteme.

Anregung

Anregen des Systems mit kontrollierten äußeren Kräften, wie Impulshämmern oder Shaker.

Messung

Erfassung der Schwingungsantwort mithilfe der installierten Sensoren.

Datenanalyse

Identifizierung von Eigenmoden, Eigenfrequenzen und Dämpfungseigenschaften via Analysesoftware.

Auswertung

Ergebnispräsentation und Diskussion von Optimierungsmaßnahmen oder Lösungen für Schwingungsprobleme.

Numerische Modalanalyse

Wir führen für Sie numerische Modalanalysen durch. Diese basiert i. d. R. auf mathematischen Modellen sowie der Finite-Elemente-Methode (FEM). Sie ermöglicht die Simulation des Schwingungsverhaltens eines Objekts oder einer Struktur, ohne physische Tests durchführen zu müssen. Der Prozess beinhaltet:

  • Modell

    Erstellung eines mathematischen Modells (geometrische, materielle, mechanische Eigenschaften)

  • FEM

    Anwendung der Finite-Elemente-Methode

  • Berechnungen

    Berechnung von Eigenfrequenzen, Eigenformen und Dämpfung von Strukturschwingungen

Modalanalyse beauftragen

Sie benötigen eine Modalanalyse? Schildern Sie mir Ihren Anwendungsfall und die Anforderungen im Projekt. Gern berate ich Sie, ob eine numerische oder experimentelle Modalanalyse – oder ein kombiniertes Verfahren sinnvoll ist.

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Dr.-Ing. Michael Kwade

Messung und Simulation kombinieren

Modalanalysen mit mehr Aussagekraft 

Die numerische und experimentelle Modalanalyse kombinieren wir, um die Plausibilität von Messung und Simulation zu validieren. Mitunter ist es anspruchsvoll, ein exaktes Ergebnis mit der

Messung und Simulation kombinieren

Modalanalysen mit mehr Aussagekraft 

Die numerische und experimentelle Modalanalyse kombinieren wir, um die Plausibilität von Messung und Simulation zu validieren. Mitunter ist es anspruchsvoll, ein exaktes Ergebnis mit der numerischen Modalanalyse zu erzeugen. Auch die Messung der Eigenmoden kann ungenau oder generell schwer umsetzbar sein, z. B. durch unzugängliche Teile. Indem wir Messungen und Simulationen durchführen und die Ergebnisse vergleichen, erhalten wir wertvolle Impulse für das Aufspüren von Unschärfen. Sie profitieren von mehr Informationsgehalt und erhalten Ergebnisse mit garantierter Entscheidungssicherheit.

Warum werden Modalanalysen häufig unterschätzt?

Unsere Erfahrung schützt Sie vor Aufwand und Fehlkalkulation

Aufgrund der zahlreichen vergangenen Projekte kennen wir die Eigenheiten und Anomalien bei der Modalanalyse. Wir können die Plausibilität von Ergebnissen bewerten und stellen sicher, dass Sie präzise und aussagekräftige Analysen als Entscheidungsgrundlage erhalten. Warum die Berechnung der Eigenmoden häufig unterschätzt wird: 

Scheinbar schnelle Ergebnisse

Modalanalysen erzielen schnell ein Ergebnis, die Qualität und Aussagekraft jedoch hängen von vielen Details ab, die leicht übersehen werden können.  Praxisbeispiel zu Fehlern in der Modalanalyse

Einflussreiche Details

Bestimmte Faktoren, (z.B. Material-/Geometrieeigenschaften und Randbedingungen) sind entscheidend für genaue Ergebnisse und erfordern einen erfahrenen Blick. Praxisbeispiel zu Fehlern in der Modalanalyse

Linearisierung

Die Notwendigkeit, alle Elemente für Modalanalysen zu linearisieren, wird häufig vergessen oder unterschätzt, führt aber zu falschen Ergebnissen oder einer falschen Interpretation. 

Erfahrung bei der Ergebnisbewertung

Die Interpretation und Bewertung der Ergebnisse erfordern Fachwissen und Erfahrung, um deren Plausibilität zu bewerten und fundierte Entscheidungen ableiten zu können. 

Der Wert sorgfältiger Arbeit

Anwendungsbeispiel: Prxäzision beim Akustikprüfstand

Bei der Ermittlung der Eigenmoden eines Akustikprüfstands sind hochpräzise Ergebnisse erforderlich. Deshalb haben wir für einen Kunden die Modalanalyse sowohl experimentell als auch numerisch durchgeführt. Beim Vergleich der Ergebnisse zeigten sich Abweichungen in den Eigenfrequenzen, die ohne den Vergleich von Messung und Simulation nicht aufgefallen wären. Der Grund: An der Bodenplatte waren für den Transport einfache Tragegriffe montiert. Für einen unerfahrenen Berechnungsingenieur mögen diese für das Schwingverhalten der Bodenplatte keine Rolle spielen. Wir fanden jedoch heraus, dass sie die Eigenmoden des Prüfstands signifikant beeinflussen – nicht etwa durch die Steifigkeit, sondern erstaunlicherweise durch die (minimale) Masse der Griffe.

diskutierende Ingenieure

Effizienz durch Erfahrung

Wir lehren Modalanalysen

„Langjährige Erfahrung und Expertise in der Durchführung von Modalanalysen“ sind keineswegs bloße Floskeln: Wir haben uns intensiv mit numerischer und experimenteller Modalanalyse auseinandergesetzt und

Effizienz durch Erfahrung

Wir lehren Modalanalysen

„Langjährige Erfahrung und Expertise in der Durchführung von Modalanalysen“ sind keineswegs bloße Floskeln: Wir haben uns intensiv mit numerischer und experimenteller Modalanalyse auseinandergesetzt und daraufhin eine akademische Lehrveranstaltung konzipiert. Unser wissenschaftliches Engagement führt dazu, dass Unternehmen uns regelmäßig mit Modalanalysen beauftragen und wir dadurch unsere Praxiserfahrung kontinuierlich vertiefen und aktualisieren. Daher sind wir in der Lage, Modalanalysen äußerst zielgerichtet und effizient anzubieten – ein Vorteil, den nur wenige Dienstleister vorweisen können.

Komplettkurs Modalanalyse

Vorlesung Modalanalyse

Webinar

Grundlagen der Modalanalyse

Erfahren Sie Grundlegendes zur Modalanalyse: Wie unterstützt Sie die Modalanalyse, die Quellen störender Geräusche oder Vibrationen zu ermitteln?

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Pakete und Komponenten

Noch Fragen?

Gern beantworte ich auch spontan Ihre Frage zur Modalanalyse!

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Dr.-Ing. Michael Kwade

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