Akustische Optimierung von Kettenfahrwerken: Fid-Bau Portal

Akustische Optimierung von Kettenfahrwerken

Scholten, Jan / Baranski, Filip / Halama, Helmut

Die auf Basis empirischer Optimierungsansätze erreichbaren Schallemissionswerte liegen für einige Baumaschinentypen, insbesondere für solche mit ausgeprägten Arbeitsgeräuschen oder für Maschinen mit Kettenfahrwerken, trotz intensiver Bemühungen der Maschinenhersteller, oberhalb angestrebter Grenzwerte. Zudem fallen die zu durchlaufenden Optimierungsschleifen zu Lasten der Entwicklungszeiten und - kosten. Virtuelle akustische Prototypen für baumaschinentechnische Systeme erlauben die entwicklungsbegleitende akustische Voroptimierung und führen damit zu reduzierten Prototypenkosten. Darüber hinaus ist mit der akustischen Simulation ein tiefgehendes Systemverständnis zu erlangen, das die Grundlage neuer und auf empirischem Weg nicht oder nur mit hohem Aufwand zu erarbeitender Lösungsansätze darstellt. Dabei ist eine ausreichende Güte der Modelle in der Regel nur nach versuchstechnisch gestützter Validierung und iterativer Modellanpassung zu erreichen. Diese hybride Vorgehensweise wird für ein Kettenfahrwerk bzw. vereinfachend für eine Fahrwerkskomponente skizziert. Neben einem Mehrkörper-Simulationsmodell zur Quantifizierung der stoßartigen Anregung und der FE-basierten Modalanalyse sowie einer Frequenzganganalyse bzw. einer Analyse gemäß dem Antwortspektrumverfahren zur Erfassung der strukturellen Systemantwort wird ein Modell zur Berechnung der Schallemission vorgestellt. Der aktuelle Stand der Forschungsarbeiten in diesem Umfeld bietet bereits eine zuverlässig einsetzbare Methodik zur Komponentenoptimierung. Der virtuelle Prototyp für das komplexe Gesamtsystem Kettenfahrwerk ist dagegen noch Gegenstand der aktuellen Arbeit, wenngleich der Weg zur Zielerreichung durch die komponentenbezogenen Vorarbeiten vorgegeben und bereits mit ersten konkreten und belastbaren Ergebnissen belegt ist.