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Die heute gängigen Smartphones und Tablets besitzen in der Regel leistungsstarke Schwingungssensoren, welche für schwingungstechnische Untersuchungen genutzt werden können. Am Fachgebiet Statik und Dynamik der Tragwerke der TU Kaiserslautern, wurde hierfür speziell eine entsprechende App „iDynamics“ entwickelt und erprobt. Mit dieser App können beliebige Schwingungs- und Erschütterungsmessungen und Systemidentifikationsanalysen (z. B. Bestimmung der Frequenz und Dämpfung) durchgeführt werden. Zudem kann die App für eine Zustandsüberwachung der Struktur „Structural Health Monitoring“ eingesetzt werden. Somit können Änderungen der dynamischen Eigenschaften der Struktur detektiert und ausgewertet werden. In diesem Beitrag werden die schwingungstechnischen Eigenschaften der Sensoren gängiger Smartphones und Tablets analysiert und mit professionellen Schwingungssensoren verglichen. Im Anschluss wird die sachgerechte Anwendung der App demonstriert und die Parameter und Rahmenbedingungen für eine zuverlässige Schwingungsuntersuchung ermittelt. Anhand zahlreicher Anwendungsfälle aus der Praxis werden die Einsatzmöglichkeiten eruiert und die Ergebnisse mit denen aus professionellen Schwingungsuntersuchungen verglichen. Die App ermöglicht und eignet sich für den Einsatz in der „Forschenden Lehre“. Mit der App wird die Grundlage für ein experimentelles dynamisches Labor als mobile App für Studierende verschiedener Fachrichtungen (u. a. Bauingenieurwesen und Maschinenbau) geschaffen. In der breiten Öffentlichkeit kann die App als Tool für grobe Schwingungs- und Erschütterungsmessungen eingesetzt werden, um zum Beispiel. eine Überschreitung der zulässigen Erschütterung in Gebäuden an Gleisanlagen, neben viel befahrenen Straßen oder am Arbeitsplatz (z. B. in Industrieanlagen oder auf dem Lkw) zu beurteilen.

Im Rahmen einer Parameterstudie werden mithilfe eines gängigen Finite‐Elemente‐Programms Berechnungen des dynamischen Erddrucks, wie dieser typischerweise bei seismischen Anregungen auftritt, untersucht. Es wird die Methode der Wellenausbreitung herangezogen. Das betrachtete System besteht aus zwei Wänden, die linear elastischen Boden stützen. Für einen ausreichend großen Wandabstand kann mit diesem System das Verhalten einer Einzelwand approximiert werden. Die Wände weisen eine finite Biegesteifigkeit und eine Drehfeder am Wandfußauflager auf. Zunächst werden die Berechnungen für den Grenzfall einer verschwindend kleinen Frequenz (pseudostatischer Fall) durchgeführt. Es folgen Analysen des frequenzabhängigen Verhaltens bei zeitharmonischer Anregung der Schichtunterlage. Details zur Modellierung und zur Diskretisierung des Systems, zur Wahl der Parameter für die Dämpfung des Bodens sowie zur Aufarbeitung der Ergebnisse der Zeitbereichsberechnungen werden angegeben. Numerische Ergebnisse werden anhand von Angaben in der Literatur verifiziert. Der Einfluss der Bodenschichtung wird ebenfalls untersucht.

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