On the Influence of Piecewise Defined Contact Geometries on Friction Dampers

Diese Arbeit betrachtet Dämpfer, die sich nicht auf eine Schwingungsreduktionsstrategie beschränken, sondern mehrere kombinieren, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Die Möglichkeiten herkömmlicher Reibungsdämpfer werden durch stetige, stückweise definierten Kontaktgeometrien erweitert. Dies führt zu Reibungsdämpfern, die ihr Verhalten je nach Amplitude der Schwingungen ändern. Der passive, abgestimmte Keildämpfer wird entworfen und untersucht. Dieser Dämpfer bringt Dämpfung bei hohen Schwingungsamplituden in System ein und nutzt Tilgung bei niedrigen Schwingungsamplituden aus. Es werden numerische und analytische Untersuchungen durchgeführt. Um das qualitative Verhalten des Dämpfers zu validieren, wird ein Dämpferprototyp konstruiert und erprobt. Zudem wurde auch eine aktive Variante des abgestimmten Keildämpfers betrachtet. Es werden zwei Regelstrategien entworfen, die adaptive Mehrmodellregelung und die langsame, frequenzbasierte Regelung. Diese werden mit einer State-of-the-Art- Regelungsstrategie in transienten, quasistationären und Anwendungsszenarien verglichen. Die Untersuchungen zum passiven, abgestimmten Keildämpfer zeigen, dass Dämpfung und Tilgung entkoppelt werden. Eine Optimierung der Dämpferparameter ergibt im Frequenzgang eine Reduktion der Maximalamplitude von 87.47% unter Beibehaltung der Tilgung. Die Experimente validieren den Entkopplungseffekt sowie den qualitativen Einfluss der Parameter. Die aktiven Systeme erreichen mit Amplitudenabsenkungen von 91.11% das beste Ergebnis