Damping Identification Methods from Complex Modes for Dynamic Substructuring

Während die Annahme diagonaler modaler Dämpfungsmatrizen in der Strukturdynamik meistens keine Konsequenzen mit sich bringt, ist dies in der Substrukturtechnik anders. Die Fähigkeit, eine voll besetzte modale Dämpfungsmatrix auf Komponentenebene zu bestimmen, ist für die richtige Verknüpfung der experimentell ermittelten Dämpfungsgrößen der einzelnen Komponenten zu einer globalen Matrix entscheidend. Wird dies nicht eingehalten, so kann die Zusammenlegung der Substrukturmodelle zu einem einzigen Modell zu willkürlichen globalen modalen Dämpfungswerten führen. Dies bedeutet wiederum eine unzulängliche Vorhersage der dynamischen Antwort der Gesamtstruktur. Darüber hinaus existiert eine wesentliche Problematik in der allgemeinen Vorgehensweise bei der Ermittlung von Dämpfungsgrößen in experimentellen Modalanalysen (EMA) sowie in der darauffolgenden Aufstellung von Dämpfungsmatrizen. Diese entsteht durch die Divergenz zwischen der Forderung nach einer vollständigen, das Verhalten der freien Substruktur charakterisierenden Dämpfungsmatrix und der Tatsache, dass die Substruktur während einer EMA oft gelagert oder eingespannt ist. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den oben beschriebenen Sachverhalten und bietet eine alternative Vorgehensweise zur allgemeinen Praxis, die auf reellen Eigenvektoren und auf einer einzigen Art von Randbedingungen basiert. Dafür wird der Kombinierte ESD-Bajric-Ansatz vorgestellt, der auf komplexen Eigenpaaren beruht und die Nachgiebigkeit der Einspannung mit einschließt. Der Ansatz ermöglicht die Berechnung diagonaler und nicht-diagonaler Elemente in Dämpfungsmatrizen von Substrukturmodellen. Damit können Substrukturmodelle mit einer Methode kondensiert werden, deren Basisvektoren dem Einbauzustand der Substruktur im Gesamtsystem entsprechen.