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Technischer Dienstleister und
Ausstatter für Simulation und Testing

Hochdynamische Anregungen

Novicos ist Dienstleister für Schockanalysen

Hochdynamische Anregungen sind Impulse mit einer Periodendauer von wenigen Millisekunden. Diese Schocks erzeugen komplexe, nichtlineare Reaktionen und schnell wechselnde Lasten, die präzise Messungen, eine genaue Modellierung und anspruchsvolle numerische Methoden erfordern.

Als Dienstleister für Schockanalysen unterstützen wir Sie die Leistung, Sicherheit und Haltbarkeit von Systemen unter extremen Belastungen zu gewährleisten.

Welche Anregungstypen betreffen Sie?

Wir berechnen alle Formen von hochdynamischen Anregungen

Fußpunktanregung 

mit der Betrachtung des Umgebungsmediums

Die Fußpunktanregung wirkt an der Basis einer Struktur und ist dabei häufig eine Verschiebung, eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung. Die Berechnung erfolgt mit Methoden wie der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder analytischen Modellen, um das Verhalten der Struktur zu analysieren.

Nichtlineare Reaktionen

Strukturen unter extremen Belastungen oder großen Verformungen reagieren nichtlinear. Sie werden z.B. beeinflusst von Dämpfungs-, Kontakt- und plastischem Materialverhalten.

Frequenzabhängigkeit

Die Antwort einer Struktur auf eine Fußpunktanregung hängt von der Frequenz oder dem Zeitverhalten der Anregung ab. Wir berücksichtigen bei Bedarf verschiedene Frequenzbereiche und das Eigenschwingverhalten der Struktur.

Modellierungsannahmen und Randbedingungen

Die genaue Darstellung der Randbedingungen einer Struktur ist entscheidend für die Berechnung der Fußpunktanregung. Wir verwenden verschiedene Methoden, um die Plausibilität von Annahmen zu überprüfen.

Rechenintensität

Die Berechnungen im Zeitbereich von komplexen Strukturen sind sehr rechenintensiv. Wir verwenden Methoden, um bei Bedarf die Rechenintensität zu reduzieren und arbeiten mit Hochleistungs-Rechenclustern.

Schockwellenausbreitung 

Wir berechnen Schockwellen in Fluiden (z.B. Wasser und Luft)

Schnelle Druckänderungen

Schockwellen sind durch rasche Druckänderungen gekennzeichnet. Dies erfordert eine präzise Simulation und Analyse, um das Verhalten von Materialien und Strukturen unter diesen extremen Belastungen besser zu verstehen.

Reflexion und Brechung

Wenn Schockwellen auf Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Materialien oder Fluiden treffen, kommt es zur Reflexion und Brechung der Wellen. Dies kann die Intensität und Richtung der Schockwelle verändern, was für die Abschätzung der Belastungen auf Strukturen von entscheidender Bedeutung ist.

Dämpfung und Energieabsorption

Ein wichtiger Aspekt bei der Analyse von Schockwellenausbreitung ist die Untersuchung von Dämpfungseffekten und Energieabsorption in Materialien und Strukturen. Durch die Berücksichtigung dieser Effekte können wir Vorschläge für effektive Schutz- oder Dämpfungsmaßnahmen entwickeln.

Fluid-Struktur-Interaktion

Bei der Ausbreitung von Schockwellen in Fluiden, die mit festen Strukturen interagieren, entstehen komplexe Wechselwirkungen. Wir sind in der Lage, diese komplexe Interaktion zu simulieren.

Zeitlich veränderliche Belastungen

Transiente Berechnungen (Zeitbereich)

Mit transienten Berechnungen analysieren wir die Reaktion einer Struktur auf zeitlich veränderliche Belastungen. Durch die Untersuchung der Struktur im Zeitbereich prüfen wir das

Zeitlich veränderliche Belastungen

Transiente Berechnungen (Zeitbereich)

Mit transienten Berechnungen analysieren wir die Reaktion einer Struktur auf zeitlich veränderliche Belastungen. Durch die Untersuchung der Struktur im Zeitbereich prüfen wir das dynamische Antwortverhalten der Struktur, wie Schwingungen und Reaktionszeiten, um sicherzustellen, dass sie den extremen Belastungen während der Schockereignisse standhält.

Periodische (harmonische) Schwingungen

Frequenzganganalyse (Frequenzbereich)

Mit der Frequenzganganalyse bestimmen wir die eingeschwungene Antwort einer Struktur auf harmonische Lasten, sowie Verhalten der Struktur über einen breiten Frequenzbereich. Dabei wird von Lasten

Periodische (harmonische) Schwingungen

Frequenzganganalyse (Frequenzbereich)

Mit der Frequenzganganalyse bestimmen wir die eingeschwungene Antwort einer Struktur auf harmonische Lasten, sowie Verhalten der Struktur über einen breiten Frequenzbereich. Dabei wird von Lasten ausgegangen, die über einen langen Zeitraum mit konstanter Amplitude und Frequenz einwirken. Typische Anwendungsfälle sind etwa Maschinen unter Betriebsvibrationen oder Schwingungsbelastungen durch rotierende Komponenten.

Probleme mit breitem Frequenzspektrum

Antwortspektrumanalyse (Modalbereich)

Die Antwortspektrumanalyse basiert auf der Untersuchung der Eigenfrequenzen und Eigenformen (Moden) einer Struktur. Die Gesamtantwort des Systems ist dann eine Überlagerung dieser, in Abhängigkeit

Probleme mit breitem Frequenzspektrum

Antwortspektrumanalyse (Modalbereich)

Die Antwortspektrumanalyse basiert auf der Untersuchung der Eigenfrequenzen und Eigenformen (Moden) einer Struktur. Die Gesamtantwort des Systems ist dann eine Überlagerung dieser, in Abhängigkeit der Anregung. Indem wir die Resonanzfrequenzen und die damit verbundenen Modenformen analysieren, können wir das Verhalten der Struktur in verschiedenen Frequenzbereichen untersuchen und ihre Reaktion auf Schockbelastungen besser verstehen.

Verformungen, Risse, Materialversagen

Einbezug nicht-linearer Materialmodelle

Um die Realität der Materialreaktionen bei Schockbelastungen genauer abzubilden, beziehen wir nicht-lineare Materialmodelle in unsere Analysen ein. Diese Modelle berücksichtigen z. B. plastische

Verformungen, Risse, Materialversagen

Einbezug nicht-linearer Materialmodelle

Um die Realität der Materialreaktionen bei Schockbelastungen genauer abzubilden, beziehen wir nicht-lineare Materialmodelle in unsere Analysen ein. Diese Modelle berücksichtigen z. B. plastische Verformungen, Rissbildung oder Materialversagen, die bei hohen Belastungen auftreten können. Sie profitieren von genaueren Vorhersagen über die Stabilität, Sicherheit und Haltbarkeit Ihres Produkts unter extremen Belastungsbedingungen.

Welche Berechnung erfordert Ihr Anwendungsfall?

Schildern Sie mir Ihre Herausforderung! Ich berate Sie kostenfrei und unverbindlich, welche Berechnungen zur Prüfung der Funktionsfähigkeit und Sicherheit Ihres Produkts sinnvoll sind.

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Andreas Klut

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