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DIN - VDI 2060

Characteristics and recognition of non-linear vibratory systems - Free, forced and self-excited vibrations

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Organization: DIN
Publication Date: 1 December 2014
Status: active
Page Count: 66
ICS Code (Vibrations, shock and vibration measurements): 17.160
ICS Code (DINGCD22): DINGCD22
scope:

Nichtlinearitäten sind Eigenschaften eines schwingungsfähigen Systems. Deren Schwingungsantworten werden bei gegebener Erregung fälschlicherweise als nichtlineare Schwingungen bezeichnet. Sie entstehen jedoch durch das nichtlineare System. Nichtlinearitäten sind immer Systemeigenschaften und nicht Erregereigenschaften.

Bei der Beurteilung von schwingungsfähigen mechanischen Systemen fester Körper treten immer wieder Phänomene auf, die nicht ohne Weiteres auf der Grundlage der Theorie linearer Schwingungen, durch die Anregung und durch die linearen Systemeigenschaften zu erklären sind. Eine mögliche Ursache kann hierbei darin liegen, dass das untersuchte schwingungsfähige System nichtlineare Eigenschaften hat. Diese können beispielsweise begründet sein durch:

  • Fertigungsfehler
  • Unstetigkeiten in Materialien
  • Verschleiß und Bruch
  • Einflüsse durch Überbeanspruchung
  • nichtlineare Kennlinien von Lagerelementen

Diese Richtlinie soll in erster Linie bei der Beurteilung helfen, aus Messergebnissen das Vorhandensein von nichtlinearen Eigenschaften eines schwingungsfähigen Systems zu erkennen. Damit soll die Anregung als mögliche Ursache nicht erklärbarer Phänomene ausgeschlossen werden.

Weiter soll diese Richtlinie für einige bekannte Fälle eine Hilfe für die Identifikation der Ursache der Nichtlinearität (beispielsweise das Vorhandensein von Rissen oder Spiel) bieten.

Aufgrund der Kenntnis von Nichtlinearitäten in einem vorhandenen System und der dadurch vielfältig gegebenen andersartigen Schwingungsantworten ist es dann möglich, gezielt diese Nichtline-aritäten und deren unerwünschte Wirkungen zu reduzieren, auch oftmals zu vermeiden.

In mancher Hinsicht kann die nichtlineare Eigenschaft eines Systems ebenso methodisch verwendet werden. Einerseits werden Nichtlinearitäten konstruktiv umgesetzt, um z. B. die Größe der Amplituden in Resonanzen zu begrenzen oder mittels Spiel erzeugte stoßförmige Vorgänge für die Verdichtung von körnigen Substanzen zu nutzen. Andererseits kann die Existenz von Nichtlinearitäten als auch deren Quantität und/oder Qualität als Merkmal für die Beurteilung von Beschaffenheit, Verschleiß oder Überbeanspruchung eines Systems herangezogen werden.

Diese Richtlinie gibt Hinweise auf die Auswirkungen von Nichtlinearitäten. Hierbei werden Effekte in einem schwingungsfähigen System beschrieben und Hinweise auf mögliche Ursachen gegeben.

Es werden nachfolgend nur mechanische Schwingungen fester Körper betrachtet.

Document History

VDI 2060
December 1, 2014
Characteristics and recognition of non-linear vibratory systems - Free, forced and self-excited vibrations
Nichtlinearitäten sind Eigenschaften eines schwingungsfähigen Systems. Deren Schwingungsantworten werden bei gegebener Erregung fälschlicherweise als nichtlineare Schwingungen bezeichnet. Sie...
August 1, 2012
Characteristics and recognition of non-linear vibration-capable systems - Free, forced and self induced vibrations
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October 1, 1966
Standards of evaluation for the state of balance of rotating rigid bodies
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References

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