11347 - Schall- und Schwingungsmesstechnik Modulübersicht

Modulnummer: 11347
Modultitel:Schall- und Schwingungsmesstechnik
  Sound and Vibration Measurement
Einrichtung: Fakultät 3 - Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme
Verantwortlich:
  • apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Beirow, Bernd
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Sommersemester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Die Studierenden werden in die Lage versetzt, eigenständig Messaufgaben aus den Gebieten der Akustik und der mechanischen Schwingungen zu identifizieren und durchzuführen. Sie lernen die verschiedenen Messgrößen und Auswerteverfahren für dynamische Signale kennen und sind damit befähigt, selbstständig problemspezifische Messketten zu entwickeln und Messdaten zu bewerten.
Inhalte:Teil A - Schallmesstechnik:
  1. Zielsetzung akustischer Messungen, akustische Messkette, akustische Messgrößen, Messmikrofone
  2. Schalldruckpegelmessung, Frequenz- und Zeitbewertung, Beispielanwendungen
  3. Signale: deterministische und stochastische, Größen zur Beschreibung
  4. lineare physikalische Systeme, Größen zur Beschreibung
  5. Größen und Methoden der Spektralanalyse, Fouriertransformation, Filterbank-Methode, Fensterfunktionen, Averaging, Zwei- und Mehrkanalanalyse, Korrelation und Kohärenz
  6. Räumliche Analyse, Beamforming, Entfaltung
Begleitende praktische Messungen: u.a. Eigenschaften von Mikrofonen, Schalldruckpegelmessung, Signalbeschreibung stochastischer Signale, Spektralanalyse von Signalen, Zweikanalanalyse, Mikrofonarraymessung im aeroakustischen Windkanal

Teil B - Schwingungsmesstechnik:
Vorstellung der prinzipiellen Messkette, Erregerquellen, Sensoren, Darstellung im Frequenzbereich, Beispiele von Spektren, logarithmische Darstellung, Aliasing, Leakage, Fensterfunktionen, Einstellungen für den Messablauf und Besonderheiten des Frequenzanalysators
Kennfunktionen der Signalanalyse, Theoretische Modalanalyse, Orthogonalitätsrelation, Übertragungsmatrix, Modalanalyse gemessener Frequenzgänge, SDOF- und MDOF-Verfahren,
Kriterien zur Überprüfung modaler Größen (z. B. MAC), Strukturmodifikation, Mehrpunkterregung gemäß Phasentrennungsverfahren, Model Updating, Übertragungsmatrizenverfahren, Beurteilungskriterien von Schwingungseinwirkungen auf Mensch und Maschine / Schadensdiagnose
Begleitende Experimente: U.a. messtechnische Ermittlung der Dämpfung, experimentelle Modalanalysen, Model Updating, Ordnungsanalyse.
Empfohlene Voraussetzungen:keine
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Übung / 2 SWS
  • Praktikum / 2 SWS
  • Selbststudium / 90 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:Teil A:
  • Kap.10 in: Franz Gustav Kollmann, Thomas Franz Schösser, Roland Angert: Praktische Maschinenakustik. Springer, 2006. ISBN 3-540-20094-0
  • Kap. 3 in: Werner Schirmer (Hrsg.): Technischer Lärmschutz. Springer, 2006. ISBN 3-540-25507-9
  • Julius S. Bendat, Allan G. Piersol: Random Data, Analysis and Measurement Procedures. Wiley, 2000. ISBN 0-471-31733-0
Teil B:
  • Robert Gasch, Klaus Knothe: Strukturdynamik Band 1. Diskrete Systeme. Springerverlag, 1987. ISBN 3-540-16849-4.
  • Robert Gasch, Klaus Knothe: Strukturdynamik Band 1. Kontinua und ihre Diskretisierung. Springerverlag, 1989. ISBN 3-540-50771-X.
  • Erwin Krämer, Maschinendynamik. Springerverlag, 1984.
  • Heinz Waller, Reinhard Schmidt: Schwingungslehre für Ingenieure, Wissenschaftsverlag, 1989. ISBN 3-540-6283-7
  • Rudolf Sturm et. al: Wälzlagerdiagnostik für Maschinen und Anlagen, VEB Verlag Technik Berlin, 1985.
  • Joachim Heymann, Adolf Lingerer: Messverfahren der experimentellen Mechanik, Springerverlag, 1986. ISBN 3-540-15747-6.
  • David J. Ewins: Modal testing – Theory and Practice, Brüel & Kjaer-Verlag, 1986. ISBN 0-86380 036 X.
Modulprüfung:Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:
  • mündliche Prüfung, 60 min.
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2014
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2019
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2023
  • Abschluss im Ausland / Maschinenbau / keine PO
  • Bachelor (universitär) / Maschinenbau / PO 2021
  • Master (universitär) / Maschinenbau / PO 2006
  • Master (universitär) / Maschinenbau / PO 2023
  • Master (universitär) - verringerte Fachsemester / Maschinenbau / PO 2023
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, ausbildungsintegrierend / Maschinenbau - dual / PO 2021
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend / Maschinenbau - dual / PO 2021
  • Master - Duales Studium, praxisintegrierend / Maschinenbau - dual / PO 2023
Bemerkungen:Die Inhalte des Moduls richten sich an Studierende in einem Masterstudiengang. Bei Vorliegen der empfohlenen Voraussetzungen ist das Modul auch für Studierende in einem Bachelorstudiengang geeignet.
Veranstaltungen zum Modul:
  • Vorlesung/Übung Schall- und Schwingungsmesstechnik, Teil A: Schallmesstechnik
  • Vorlesung/Übung Schall- und Schwingungsmesstechnik, Teil B: Schwingungsmesstechnik
  • Praktikum Schall- und Schwingungsmesstechnik, Teil A: Schallmesstechnik
Veranstaltungen im aktuellen Semester: