Strukturdynamische Werkstoffdämpfung von Blechpaketen elektrischer Maschinen

Abstract

ZusammenfassungFür die Modellierung des akustischen Verhaltens von elektrischen Antrieben werden präzise mechanische Werkstoffmodelle insbesondere für das Rotor- und Statorblechpaket benötigt. Die Modellierung der Werkstoffdämpfung spielt dabei eine entscheidene Rolle. Häufig werden zur Abbildung der Dämpfung Ergebnisse von experimentellen Modalanalysen, die an einem Prototyp durchgeführt werden, genutzt. Diese Ergebnisse erlauben nach aktuellem Stand der Technik keine Übertragbarkeit und Vorhersage für elektrische Maschinen. Des Weiteren zeigen die Messungen, dass neben den Steifigkeitseigenschaften eines Blechpakets auch die Dämpfungseigenschaften aufgrund des Aufbaus richtungsabhängig sind. In dieser Arbeit wird deshalb ein werkstoffspezifisches Dämpfungsmodell auf Basis einer analytischen Homogenisierung hergeleitet. Wie anhand von Messungen für ein exemplarisches Statorblechpaket gezeigt wird, kann mit diesem Modell die Richtungsabhängigkeit der Werkstoffdämpfung abgebildet werden. Das Modell ermöglicht zudem eine Übertragbarkeit und die Vorhersage für andere Maschinen.