Experimentelle Identifikation nichtlinearer Vibrationen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Überwachung von mechanischen Leichtbauverbundstrukturen hinsichtlich Schädigung. Dabei wird versucht - basierend auf der Schwingungsantwort der zu untersuchenden Struktur - Schäden aufgrund des Auftretens von nichtlinearen Systemantworten zu finden. Im der Folge soll damit eine vibrationsbasierten Structural Health Monitoring (SHM) Methode entwickeln werden. Zu Schäden von Verbundstrukturen, die mittels nichtlinearen Schwingungsantworten identifiziert werden könnten, zählen ebene Risse (engl. sub-surface cracks) wie z.B. Delaminationen oder das Ablösen der Deckschicht eines Sandwichpaneels. In der vorliegenden Arbeit wird die Schwingungsantwort an einer einfachen Struktur mit einem Scanning-Laservibrometer flächig aufgenommen. Die grundlegenden Untersuchungen finden dabei an einem Aluminium Balken mit quadratischem Querschnitt statt, der einen ebenen, mittigen Riss aufweist. Dabei konnte festgestellt werden, dass Kontaktnichtlinearitäten die Schwingungsantworten des Balkens vor allem im Frequenzbereich der 1. Oberschwingung beeinflussen.