Sprechtag Ausgewählte Themen zu Festigkeit, Schwingungen und Schall

Methodische Entwicklung schwingungsreduzierender Maßnahmen an Schallquellen in Schiffen

Dr.-Ing. Sven Herold, Dipl.-Ing. Michael Matthias, Dipl.-Ing. Christoph Tamm Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

An Bord von Schiffen existieren diverse Schallquellen, die die Schiffsstruktur zu Schwingungen anregen und zu unangenehmen Vibrationen und Lärm führen. Die Reduktion der Schallentstehung und Schallausbreitung ist daher eine wichtige Aufgabe für die Optimierung der Schiffskonstruktion. Bereits in frühen Entwurfsphasen ist eine effiziente und schnelle Prognose der auftretenden Schwingungen des bestehenden Schiffentwurfes sinnvoll. Werden zulässige Schallpegel überschritten können frühzeitig schwingungsreduzierende Maßnahmen ausgelegt werden, um später aufwendige Nachbesserungen zu vermeiden.
Insbesondere der Antriebsstrang mit Hauptmaschine und Propeller stellt einen Haupterreger für Schwingungen an Bord dar. In diesem Beitrag werden die Modellbildung, Simulation und das methodische Vorgehen zur Auslegung einer schwingungsreduzierenden Maßnahme beschrieben. Hierzu wird das vibro-akustische Systemverhalten eines exemplarischen Antriebsstrangs numerisch im Zeitbereich untersucht. Das Zusammenspiel zwischen Kupplung, Motor- und Getriebelagerung wird durch die gekoppelte Betrachtung von auftretenden rotatorischen und translatorischen Schwingungen analysiert. Somit ist es frühzeitig möglich die optimale Entkopplung des Antriebsstrangs zu berechnen und passive oder aktive Maßnahmen zur Schwingungsreduktion zu bewerten.

Systematic development of vibration control measures on board ships

Dr.-Ing. Sven Herold, Dipl.-Ing. Michael Matthias, Dipl.-Ing. Christoph Tamm Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF