Experimentelle Modalanalyse mit ambienter Anregung. Anwendungsbeispiele

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1 Experimentelle Modalanalyse mit ambienter Anregung Anwendungsbeispiele Reto Cantieni EMAUG Stuttgart, 13. März

2 EMPA, dynamische Versuche an Bauwerken aller Art 1977 Bau eines servohydraulischen Schwingungserregers Keine Kraftmessung, manueller Sweep 1984 Erste "anständige" Modalanalyse mit LMS-Software bis 1994 Bau von einem grösseren vertikalen und von zwei horizontalen Shakern, APS elektrodynamischer Shaker, Versuche an Brücken und Talsperren, Gebäudedecken 1994 Erste "ambiente" Versuche mit Andreas Felber 2001 rci dynamics Ambiente Versuche mit Artemis, TA, Vertrieb EMAUG Stuttgart, 13. März

3 5 kn f > 2.3 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

4 20 kn, f > 1.8 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

5 440 N f > 3 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

6 32 kn, f > 1.8 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

7 EMAUG Stuttgart, 13. März

8 80 l/min, 280 bar EMAUG Stuttgart, 13. März

9 EMAUG Stuttgart, 13. März

10 120 kw EMAUG Stuttgart, 13. März

11 EMAUG Stuttgart, 13. März

12 EMAUG Stuttgart, 13. März

13 EMAUG Stuttgart, 13. März

14 Sensoren und ein bisschen Elektronik und ein bisschen Software brauchen wir natürlich immer EMAUG Stuttgart, 13. März

15 1993: Dissertation Felber Die Bauingenieure verabschieden sich als Trittbrettfahrer von den Maschineningenieuren, von der künstlichen Anregung, und vom 2-Kanal-Analysator. EMAUG Stuttgart, 13. März

16 EMAUG Stuttgart, 13. März

17 EMAUG Stuttgart, 13. März

18 192 Messpunkte EMAUG Stuttgart, 13. März

19 EMAUG Stuttgart, 13. März

20 EMAUG Stuttgart, 13. März

21 EMAUG Stuttgart, 13. März

22 EMAUG Stuttgart, 13. März

23 Tango für eine Brücke EMAUG Stuttgart, 13. März

24 1997: Dissertation Palle Andersen die Lage wird langsam ernst EMAUG Stuttgart, 13. März

25 2000: Artemis Extractor erscheint auf dem Markt. die Lage ist ernst! endlich können ambiente Modalversuche mit vernünftigem Aufwand ausgewertet werden! EMAUG Stuttgart, 13. März

26 Eine kleine Brücke mit 2 Sensoren Ein Bürogebäude mit einem Medizinball Eine ICE-Brücke mit 44 Freiheitsgraden Ein Flusskraftwerk mit 1.8 km Signalkabel EMAUG Stuttgart, 13. März

27 Brücke A110 EMAUG Stuttgart, 13. März

28 16 m 20 m 18 m EMAUG Stuttgart, 13. März

29 50 72 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

30 1 reference 1 rover 14 setups s = 512 Hz f 0 = 5 Hz T 0 = 0.2 s T = 105 s EMAUG Stuttgart, 13. März

31 Was brauchen wir denn für eine ambiente Modalanalyse??? ein configuration file und ein paar files mit Messignalen EMAUG Stuttgart, 13. März

32 FDD SVD Diagramme Hz und 0 50 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

33 Mode 1, 5.00 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

34 Mode 2, 6.12 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

35 Mode 3, 9.38 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

36 Mode 9, 56.5 Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

37 Mode 11, Hz EMAUG Stuttgart, 13. März

38 Eine kleine Brücke mit 2 Sensoren: Aufwand fast Null für ein absolut genügendes Ergebnis EMAUG Stuttgart, 13. März

39 1. OG EMAUG Stuttgart, 13. März

40 2. OG EMAUG Stuttgart, 13. März

41 3. OG EMAUG Stuttgart, 13. März

42 3 references 5 rovers 7 setups s = 100 Hz f 0 = 7.5 Hz T 0 = s T = 300 s EMAUG Stuttgart, 13. März

43 EMAUG Stuttgart, 13. März

44 EMAUG Stuttgart, 13. März

45 EMAUG Stuttgart, 13. März

46 EMAUG Stuttgart, 13. März

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48 EMAUG Stuttgart, 13. März

49 2. OG, EFDD SVD- Diagramm EMAUG Stuttgart, 13. März

50 2. OG, Mode 1, 7.36 Hz, ζ = 4.13% EMAUG Stuttgart, 13. März

51 2. OG, Mode 2, Hz, ζ = 2.32% EMAUG Stuttgart, 13. März

52 2. OG, Mode 3, Hz, ζ = 2.03% EMAUG Stuttgart, 13. März

53 2. OG, Mode 4, Hz, ζ = 2.41% EMAUG Stuttgart, 13. März

54 EMAUG Stuttgart, 13. März

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57 WIB = Walzträger in Beton EMAUG Stuttgart, 13. März

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59 EMAUG Stuttgart, 13. März

60 EMAUG Stuttgart, 13. März

61 EMAUG Stuttgart, 13. März

62 SLang FEM Software (Bauhaus Uni Weimar) Masse und Steifigkeit des Schotters werden zum Beton addiert Schienen und Schwellen sind 2-Knoten Elemente, mit Federn verbunden Die Lücke zwischen den beiden Betonträgern wird durch Federn mit 6 Freiheitsgraden geschlossen EMAUG Stuttgart, 13. März

63 EMAUG Stuttgart, 13. März

64 EMAUG Stuttgart, 13. März

65 EMAUG Stuttgart, 13. März

66 EMAUG Stuttgart, 13. März

67 EMAUG Stuttgart, 13. März

68 EMAUG Stuttgart, 13. März

69 EMAUG Stuttgart, 13. März

70 EMAUG Stuttgart, 13. März

71 EFDD SVD Diagramm EMAUG Stuttgart, 13. März

72 f1 = 3.68 Hz, ζ = 2.56%, MAC = 1.00 EMAUG Stuttgart, 13. März

73 f2 = 5.24 Hz, ζ = 2.76%, MAC = 0.96 EMAUG Stuttgart, 13. März

74 f3 = 9.36 Hz, ζ = 2.05%, MAC = 0.91 EMAUG Stuttgart, 13. März

75 f4 = Hz, ζ = 0.87%, MAC = 0.95 EMAUG Stuttgart, 13. März

76 f4a = Hz, ζ = 2.96%, MAC = 0.94 EMAUG Stuttgart, 13. März

77 f5 = Hz, ζ = 1.22%, MAC = 0.81 EMAUG Stuttgart, 13. März

78 f6 = Hz, ζ = 0.47%, MAC = 0.82 EMAUG Stuttgart, 13. März

79 Kraftwerk Eglisau, Rhein, 7 x 4.5 MW Francis EMAUG Stuttgart, 13. März

80 EMAUG Stuttgart, 13. März

81 EMAUG Stuttgart, 13. März

82 EMAUG Stuttgart, 13. März

83 EMAUG Stuttgart, 13. März

84 EMAUG Stuttgart, 13. März

85 EMAUG Stuttgart, 13. März

86 EMAUG Stuttgart, 13. März

87 EFDD EMAUG SVD Stuttgart, Diagramme 13. März

88 Mode 1, 1.86 Hz, ζ = 1.15% EMAUG Stuttgart, 13. März

89 Mode 2, 3.28 Hz, ζ = 0.91% EMAUG Stuttgart, 13. März

90 Mode 3, 4.24 Hz, ζ = 1.15% EMAUG Stuttgart, 13. März

91 EMAUG Stuttgart, 13. März

92 EMAUG Stuttgart, 13. März

93 EMAUG Stuttgart, 13. März

94 EMAUG Stuttgart, 13. März

95 EFDD EMAUG SVD Stuttgart, Diagramme 13. März

96 Mode 1, 3.30 Hz, ζ = 0.96% EMAUG Stuttgart, 13. März

97 Mode 4, 5.00 Hz, ζ = 0.99% EMAUG Stuttgart, 13. März

98 Mode 9, 8.78 Hz, ζ = 1.77% EMAUG Stuttgart, 13. März

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