Mobile Stand- und Flugschwingversuchsanlage (SSVA)
Im DLR-Institut für Aeroelastik am Standort Göttingen untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das strukturdynamische Verhalten von Flugzeugen, Hubschraubern und Windenergieanlagen anhand von Schwingungsversuchen.
Strukturdynamische Versuche
Das Ground Vibration Test (GVT) Team der Abteilung Strukturdynamik und Aeroelastische Systemidentifikation betreibt ein Messdatenerfassungssystem mit 800 Eingangskanälen zur Durchführung von Schwingungstests.
Das System ist modular aufgebaut und beinhaltet unterschiedliche Arten von Sensoren wie Beschleunigungsaufnehmer, Wegsensoren, Kraftsensoren, Dehnmesssensoren, ein Scanning-Laser-Vibrometer oder Temperatursensoren. Zur Anregung von Strukturen vom kleinen Windkanalmodell bis hin zum realen Passagierflugzeug wie dem AIRBUS A380 stehen mehr als 30 elektrodynamische Erreger mit maximaler Kraft von 20 Newton bis 1000 Newton und eine Reihe unterschiedlicher Modalhämmer zur Verfügung.
Der Vorteil der Großforschungsanlage stellt sich nicht nur durch die Größe dar, sondern auch durch ein eingespieltes Testteam, welches optimierte Prozesse zur experimentellen Modalanalyse nutzt, die ISO 9001 zertifiziert sind.
Zur Anregung von Strukturen können über eine speziell entwickelte Software benutzerdefinierte Erregersignale generiert werden, die mehrere Kriterien gleichzeitig erfüllen. So können Signale berechnet werden, die vom Kunden vorgegebene Grenzen einhalten zum Beispiel maximale Beschleunigungen auf unterschiedlichen Strukturbauteilen, maximale Deformation am Ort des Erregers, et cetera, so dass ein sicherer und schneller Schwingungstest garantiert ist.
Gemessene Daten können direkt vor Ort ausgewertet werden, während der Test läuft. Auf Anfrage wird eine Datenbank mit Multi-User-Zugriff bereitgestellt, über die der Testfortschritt und Testergebnisse begutachtet werden können.
Des Weiteren ist es möglich, das Messsystem mit einer eigens entwickelten objektorientierten MATLAB Toolbox für Systemidentifikation zu verknüpfen. Experimentelle oder Operationelle Modalanalyse kann dabei direkt auf gemessene Zeitdaten angewendet werden.
Um Strukturen zu überwachen können strukturdynamische Eigenschaften (Eigenfrequenzen, Eigenformen, Dämpfungsmaße) voll automatisch identifiziert und über Umgebungsparameter (Temperatur, Staudruck, Ma-Zahl, Rotordrehfrequenzen, et cetera) verfolgt werden.
Die Algorithmen der Toolbox sind schlank, effizient und geschwindigkeitsoptimiert programmiert, sodass innerhalb weniger Sekunden Systemveränderungen detektiert werden können. Die Anlage kann weltweit und sogar per Fernüberwachung betrieben werden. Mit der Anlage ist es zudem auch möglich Antwortmessungen von 12.000 Messpunkten und mehr durchzuführen, indem Sensornetze effizient umgesetzt und analysiert werden.