Die Modalanalyse kann sowohl numerisch als auch experimentell erfolgen. Beide Methoden werden einzeln oder in Kombination angewendet, um ein tiefgreifendes Verständnis des dynamischen Verhaltens von Bauteilen, Strukturen und Systemen zu gewinnen.
Bei der analytischen Modalanalyse werden FEM-Modelle genutzt, um über entsprechende FEM-Analysen die modalen Parameter (Eigenfrequenz, Eigenform) zu ermitteln. Die analytische Modalanalyse liefert dabei grundlegende Vorhersagen über das dynamische Verhalten des Systems, welche zum Beispiel für die Modifikation oder Optimierung des untersuchten Systems genutzt werden können.
Vorteile
Die analytische Modalanalyse kann bereits in einem frühen Entwicklungsstadium gezielt eingesetzt werden, um das dynamische Verhalten von Strukturen oder Komponenten zu beurteilen. Ein realer Prototyp ist hierfür nicht erforderlich.
Nachteile
Die Ergebnisse der analytischen Modalanalyse sind immer nur so gut, wie es die Qualität des FE-Modells sowie die gemachten Annahmen zulassen. Um die Güte der Vorhersagen abzusichern beziehungsweise zu erhöhen, sind flankierende experimentelle Untersuchungen erforderlich. Diese können in der Folge für eine nachfolgende Validierung genutzt werden.
Die Modalanalyse ist ein wesentliches Verfahren zur Beurteilung des dynamischen Verhaltens von Objekten und Strukturen – insbesondere ihrer systemeigenen Schwingungseigenschaften und ihrer möglichen Reaktionen auf innere oder äußere Anregungen.
Wir nutzen die Modalanalyse, um die Dynamik von Konstruktionen zu verstehen, zu optimieren und zu validieren. In zahlreichen Branchen – darunter die Automobil- und Halbleiterindustrie, die Luft- und Raumfahrt sowie der Maschinen- und Anlagenbau – hat sie sich als unverzichtbarer Bestandteil der Produktentwicklung und -optimierung etabliert.
Grundsätzlich lässt sich die Modalanalyse auf zwei Arten durchführen: Zum einen analytisch durch FEM-Berechnungen, bei denen die modalen Struktureigenschaften virtuell simuliert werden, und zum anderen experimentell durch die Untersuchung des Schwingungsverhaltens unter realen Bedingungen – entweder direkt beim Kunden oder in unserem firmeneigenen Labor.
Auf diese Weise lassen sich die Eigen- beziehungsweise Resonanzfrequenzen sowie die zugehörige Dämpfung der Bauteile zuverlässig bestimmen oder berechnen. Die dabei gewonnenen Systemeigenschaften – Eigenfrequenz, Eigenform, modale Dämpfung und modale Masse – werden als modale Parameter bezeichnet.
Die Gesamtheit dieser Parameter bildet das Modalmodell, das wertvolle Einblicke in das Verhalten der untersuchten Bauteile und Strukturen liefert. Diese Erkenntnisse dienen anschließend als Grundlage für eine gezielte Weiterentwicklung und Optimierung von Produkten.
Unser Ziel ist Ihr Erfolg – dafür entwickeln wir maßgeschneiderte Lösungen, die exakt auf Ihre Anforderungen abgestimmt sind. Wir kombinieren FEM-Analysen mit experimentellen Schwingungsuntersuchungen und gleichen die Ergebnisse aus Versuch und Simulation sorgfältig miteinander ab, um unsere Modelle zu validieren. Durch diesen ganzheitlichen Ansatz stellen wir sicher, dass Sie stets die bestmöglichen Resultate erhalten. Weitere Informationen zu unserem Unternehmen und unserem umfassenden Leistungsspektrum finden Sie hier.
Die Finite-Elemente-Analyse (FE-Analyse) liefert präzise Erkenntnisse über das mechanische und akustische Verhalten von Strukturen und unterstützt gezielt die Optimierung von Produkten. Durch Simulationen können Produkteigenschaften und deren Zuverlässigkeit frühzeitig, numerisch und unter realitätsnahen Bedingungen untersucht, bewertet und verbessert werden. Auf diese Weise wird der gesamte Entwicklungsprozess effizienter und transparenter gestaltet, da potenzielle Herausforderungen früh erkannt und gezielt gelöst werden können.
Unser breites Leistungsspektrum im Bereich der Schwingungsversuche ermöglicht es, unerwünschte physikalische Phänomene gezielt zu identifizieren, zu analysieren und zu beheben. Zudem setzen wir Schwingungsversuche ein, um Berechnungsmethoden und Modelle zu überprüfen, zu optimieren und zu validieren.
Dank unserer langjährigen Erfahrung liefern wir Ihnen fundierte Analysen und unterstützen Sie zuverlässig bei der Entwicklung und Verbesserung Ihrer Produkte.
Unsere spezielle ICS-Dienstleistung – die computergestützte Modellanpassung – ist ein zentraler Bestandteil bei der Validierung komplexer FE-Modelle. Mit diesem Verfahren passen wir gezielt ausgewählte Modellparameter an, um Abweichungen zwischen experimentellen und simulierten Ergebnissen zu minimieren. Dadurch erreichen wir eine höhere Präzision und eine deutlich bessere Übereinstimmung zwischen den berechneten und den realen Systemantworten.
In Bereichen wie der Automobil- und Halbleiterindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie dem Maschinen- und Anlagenbau stehen technische Produkte vor komplexen Anforderungen in Bezug auf Festigkeit, Schwingungsverhalten, Eigenfrequenz (Eigenschwingung) und Geräuschemissionen.
Die ICS hat ihre Expertise gezielt auf diese Branchen ausgerichtet und bietet hierfür umfassende, ganzheitliche Lösungen an. Unser Leistungsspektrum umfasst FEM-Analysen und Berechnungen, Schwingungsversuche sowie die Validierung von Modellen. Dabei verfolgen wir das Ziel, Ihnen individuell abgestimmte und integrierte Gesamtlösungen bereitzustellen, mit denen Sie selbst komplexe Anforderungen erfolgreich bewältigen können.
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