Industrienahe FE-Analyse in der Vibroakustik

Zu Beginn der Veranstaltung erhalten die Studierenden eine Einführung in die Themenbereiche Strukturdynamik, numerische Simulation und Modellbildung, wobei Fachkenntnisse im Bereich der Finiten Elemente Modellierung, der Modalanalyse und der Betrachtung von Strukturverhalten im Frequenzbereich vermittelt und aufgefrischt werden. Die methodische Herangehensweise zur Abbildung des physikalischen Verhaltens in einer numerischen Simulation wird an einfachen monolithischen Strukturen veranschaulicht. Hier findet jeweils ein Abgleich der Schwingformen mit dem analytischen Ergebnis statt, um die Vor- und Nachteile der numerischen Modellierungsarten zu erörtern. Der Fokus liegt hier auf den Modell- und Parametergrößen sowie der Beurteilung der Genauigkeit und Verlässlichkeit der numerischen Lösungen.

Die Inhalte der Einführung werden anschließend von den Praktikumsteilnehmern zunächst auf ein vereinfachtes Modell eines industrienahen Bauteils angewendet. Das Armaturenbrett wird mit Hilfe der kommerziellen FE-Software ABAQUS/CAE in Modal- und harmonischen Analysen berechnet und akustisch optimiert ausgelegt. Unter anderem müssen Randbedingungen, Anregung, Materialparameter, Diskretisierung der physikalischen Gleichungen und Vernetzung behandelt werden.

• ...  numerische Modelle von Bauteilen in ABAQUS/CAE aufzubauen und darzustellen
• ... Modell- und Parameterunsicherheiten und deren Einfluss auf die Modelllösung einzuschätzen
• ... das strukturdynamische Verhalten einer unbekannten Struktur zu bewerten
• ... die Grenzen der analytischen und numerischen Modellbildung einzuschätzen und zu bewerten