Franz, du hast einen Vortrag mit dem Titel „Stimmt das? Abgleich zwischen Simulation und Versuch in der Strukturdynamik“ gehalten. Für alle, die nicht dabei sein konnten: Kannst du die Kernaussagen kurz zusammenfassen?

Gerne. In meinem Vortrag ging es darum, wie wir messtechnische Ergebnisse nutzen können, um strukturdynamische Simulationsmodelle zu validieren. Denn oft passen Simulationsergebnisse nicht mit der Realität zusammen. Um die Prognosequalität zu verbessern, muss folglich das Modell angepasst werden. Dafür gibt es sehr gute Methoden.

Als Beispiel hast du ein Mähwerk des Landtechnik-Herstellers Pöttinger gewählt. Wie wurde der Abgleich durchgeführt und welche Stolpersteine gab es dabei?

Das Mähwerk von Pöttinger ist ein Paradebeispiel für eine dynamisch beanspruchte Struktur mit komplexen Schwingungsphänomenen. Diese wollten wir mit unseren Simulationsmodellen vorhersagen. Die Struktur ist komplex und enthält unter anderem mehrere Bauteile, die nicht fest miteinander verbunden sind. Simulation und Messung wichen oft voneinander ab, insbesondere bezüglich der Eigenfrequenzen. Wir mussten Methoden finden, um die beiden Welten – Versuch und Simulation – zusammenzubringen und die Vorhersagequalität zu verbessern. Weil die Untersuchungen im Rahmen eines Forschungsprojekts durchgeführt wurden, waren wir relativ frei, neue Ideen zu entwickeln.

Welche technischen Werkzeuge und Methoden habt ihr verwendet, um diesen Abgleich durchzuführen?

Prinzipiell erscheint solch ein Abgleich relativ einfach. Zunächst einmal nutzen wir das NVH-Tool in Ansys, mit dem Messdaten im UNV-Format direkt eingelesen und sofort mit den simulierten Eigenmoden verglichen werden können. Anschließend lässt sich zum Beispiel mit der MAC-Matrix quantitativ betrachten, wie gut oder schlecht die gemessenen und berechneten Werte zusammenpassen. Ein weiteres wichtiges Tool ist Ansys optiSLang, mit dem wir Sensitivitätsanalysen und Optimierungen durchführen. Zudem programmieren wir eigene Zielfunktionen, um spezifische Parameter anzupassen – das macht uns flexibel. So entwickeln wir Methoden, die Industriepartnern helfen können.

Wie lange dauert ein solcher Abgleichprozess?

Das hängt stark davon ab, wie komplex die Struktur ist. Bei einfachen Bauteilen geht es relativ schnell, bei großen Baugruppen mit vielen Teilen ist es aufwendiger. Eine wichtige Rolle spielen Kontakte, die sich in der Dynamik ganz anders verhalten als in der Statik. Daher lässt sich nicht so leicht sagen, wie lange der Abgleich dauert. Unser Ziel ist es, dem Berechnungsingenieur die richtigen Tools zur Verfügung zu stellen, damit er möglichst schnell ans Ziel kommt.

Was sind die wichtigsten Learnings aus diesem Projekt?

Auf den ersten Blick sind es ganz einfache Dinge: Eine gute Dokumentation des Versuchs dient dabei als wichtige Grundlage, da oft unterschiedliche Abteilungen involviert sind – und der Versuchsingenieur Dinge anders sieht als der Simulationsingenieur. Darüber hinaus wird ein fundiertes strukturdynamisches Wissen vorausgesetzt, um Ergebnisse korrekt interpretieren und Anpassungen gezielt vornehmen zu können. Als weiteres Learning möchte ich hervorheben, dass Dynamik eben nicht Statik ist. Deshalb sollten die Simulationsmodelle in der Strukturdynamik unbedingt validiert werden.

Was bedeutet für dich Erfolg in einem Simulationsprojekt?

Erfolg bedeutet, dass die Simulation immer besser wird, indem wir die Dynamik besser abbilden können. Uns geht es darum, die Dinge in der Simulation zu erkennen, die wir zuvor nicht gesehen haben. Damit kommen wir unserem Ziel näher, die Welt der Messtechnik und die der Simulation enger zusammenzubringen.

Franz, vielen Dank für das Gespräch.

Das gesamte Interview finden Sie hier: