Modellierung, Parameterschätzung und automatische Regelung mit Erschütterungsbegrenzung für das langsame Vibrationsrammen:
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Karlsruhe
Inst. für Maschinenwesen im Baubetrieb
2001
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Reihe F ; 49 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
MODELL
DES
VIBRATIONSRAMMPROZESSES
5
2.1
MECHANISCHES
SYSTEM
.
5
2.1.1
KRAEFTE
.
5
2.1.1.1
ERREGERKRAFT
.
6
2.1.1.2
AUFLAST
.
7
2.1.1.3
BODENREAKTIONSKRAEFTE
.
7
2.1.2
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
8
2.1.2.1
TEILWEISE
LINEARISIERUNG
.
8
2.1.2.2
DIMENSIONSLOSE
ZEIT
.
9
2.1.2.3
FREIREITENDE
VIBRATIONSRAMME
.
10
2.1.3
SCHWINGUNGSISOLATION
.
10
2.1.3.1
STATIONAERE
UEBERTRAGUNG
.
11
2.1.3.2
LOKALE
UND
GLOBALE
BEWEGUNG
.
13
2.1.4
APPROXIMATION
DER
GLOBALEN
BEWEGUNG
.
13
2.1.5
IMPULS
UND
ENERGIEBILANZ
.
15
2.1.5.1
AENDERUNG
DES
IMPULSES
.
15
2.1.5.2
ENERGIEBILANZGLEICHUNG
.
15
2.2
BODENREAKTIONSKRAFT
.
16
2.2.1
BEWEGUNG
DES
RAMMGUTS
.
17
2.2.1.1
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
.
18
2.2.1.2
IRREVERSIBLE
EINDRINGUNG
.
20
2.2.1.3
BEWEGUNGSTYPEN
.
20
2.2.2
MANTELREIBUNG
.
21
2.2.2.1
PERIODISCHER
VERLAUF
.
22
2.2.2.2
ZEITLICHER
MITTELWERT
.
24
2.2.2.3
BEITRAG
ZUR
SYSTEMSTEIFE
.
27
2.2.2.4
BEITRAG
ZUR
SYSTEMDAEMPFUNG
.
28
2.2.3
SPITZENWIDERSTAND
.
29
2.2.3.1
ZEITLICHER
MITTELWERT
.
32
2.2.3.2
BEITRAG
ZUR
SYSTEMSTEIFE
.
33
2.2.3.3
BEITRAG
ZUR
SYSTEMDAEMPFUNG
.
35
2.2.4
DAEMPFUNG
DURCH
WELLENABSTRAHLUNG
.
35
2.3
LOESUNG
DER
MODELLGLEICHUNGEN
.
36
2.3.1
HARMONISCHE
SYSTEMANTWORT
.
37
2.3.2
BERUECKSICHTIGUNG
DER
AUFLAST
.
39
2.4
IDENTIFIKATION
DER
MODELLPARAMETER
.
39
2.4.1
VERFUEGBARE
MESSDATEN
.
40
2.4.2
SCHAETZUNG
DER
PARAMETER
.
40
2.4.2.1
MASCHINENTECHNIK
.
40
2.4.2.2
ELASTISCHE
ENTSPANNUNG
.
42
2.4.2.3
MOBILISIERUNG
DER
MANTELREIBKRAFT
.
46
2.4.2.4
MAXIMAL
MOBILISIERBARE
MANTELREIBKRAFT,
MAXIMA
LE
SPITZENWIDERSTANDSKRAFT
UND
VISKOSE
DAEMPFUNG
48
2.5
UEBERPRUEFUNG
DES
MODELLS
.
51
3
EINFLUSS
DER
STELLGROESSEN
55
3.1
SCHWINGUNGSAMPLITUDE
.
56
3.1.1
EINFLUSS
DER
FREQUENZ
.
56
3.1.2
EINFLUSS
DER
AUFLAST
.
58
3.1.3
MAXIMIERUNG
.
59
3.2
EINDRINGGESCHWINDIGKEIT
.
62
3.2.1
EINFLUSS
DER
FREQUENZ
.
62
3.2.2
EINFLUSS
DER
AUFLAST
.
64
3.2.3
MAXIMIERUNG
.
66
3.3
LEISTUNGSBEDARF
.
69
3.4
UNERWUENSCHTE
BEWEGUNGEN
.
70
4
ERSCHUETTERUNGEN
73
4.1
UEBERTRAGUNG,
AUSBREITUNG
UND
PROGNOSE
.
73
X
4.2
BEURTEILUNGSKRITERIEN
UND
NORMEN
.
75
4.3
ANSATZ
ZUR
BEGRENZUNG
.
76
4.4
BERUECKSICHTIGUNG
MEHRERER
MESSSTELLEN
.
78
5
AUTOMATISCHE
REGELUNG
79
5.1
STRUKTUR
DES
REGELKREISES
.
79
5.1.1
STELLGROESSEN
.
81
5.1.2
MESS
UND
REGELGROESSEN
.
81
5.1.3
REGELUNG
.
82
5.2
IMPLEMENTIERUNG
ALS
FUZZY-REGELUNG
.
82
5.2.1
UNSCHARFES
EXPERTENWISSEN
.
83
5.2.2
PRIORITAETEN
DER
REGELZIELE
.
83
5.2.3
WISSENSBASIS,
INFERENZ,
TUNINGPARAMETER
UND
EIN-/AUSGANGS
VERHALTEN
.
84
6
VERSUCHSERGEBNISSE
87
6.1
REGELUNG
DER
EINDRINGUNG
.
87
6.2
ERSCHUETTERUNGSBEGRENZUNG
.
90
6.2.1
OHNE
SCHWINGSOCKEL
.
90
6.2.2
MIT
SCHWINGSOCKEL
.
92
6.2.3
ZIEHEN
VON
RAMMGUETERN
.
94
7
ZUSAMMENFASSUNG
97
A
AUSWERTUNG
VON
VERSUCHSDATEN
101
A.L
ANGABEN
ZUR
AUSWERTUNG
.
101
A.2
PROFIL
IPE
330
.
104
A.2.1
RAMMTIEFE
UND
-GESCHWINDIGKEIT
.
104
A.2.2
FREQUENZ
UND
AUFLAST
.
106
A.2.3
SCHWINGUNGSAMPLITUDE
.
108
A.2.4
EINDRINGGESCHWINDIGKEIT
.
110
A.2.5
ELASTISCHE
ENTSPANNUNG
.
112
A.2.6
MODELLPARAMETER
.
114
A.2.6.1
BODEN/RAMMGUT
.
114
A.2.6.2
MASCHINENTECHNIK
.
116
A.3
ROHR
MIT
90-KEGELSPITZE
.
118
XI
A.3.1
RAMMTIEFE
UND
-GESCHWINDIGKEIT
.
118
A.3.2
FREQUENZ
UND
AUFLAST
.
120
A.3.3
SCHWINGUNGSAMPLITUDE
.
122
A.3.4
EINDRINGGESCHWINDIGKEIT
.
124
A.3.5
ELASTISCHE
ENTSPANNUNG
.
126
A.3.6
MODELLPARAMETER
.
128
A.3.6.1
BODEN/RAMMGUT
.
128
A.3.6.2
MASCHINENTECHNIK
.
130
A.4
KRUPP
KANALDIELE
KD
VI/8
.
132
A.4.1
RAMMTIEFE
UND
-GESCHWINDIGKEIT
.
132
A.4.2
FREQUENZ
UND
AUFLAST
.
134
A.4.3
SCHWINGUNGSAMPLITUDE
.
136
A.4.4
EINDRINGGESCHWINDIGKEIT
.
138
A.4.5
ELASTISCHE
ENTSPANNUNG
.
140
A.4.6
MODELLPARAMETER
.
142
A.4.6.1
BODEN/RAMMGUT
.
142
A.4.6.2
MASCHINENTECHNIK
.
144
B
VERSUCHE
MIT
REGELUNG
147
B.L
ALLGEMEINE
ANGABEN
.
147
B.2
REGELUNG
DER
EINDRINGUNG
.
149
B.3
MIT
ERSCHUETTERUNGSBEGRENZUNG
.
152
B.3.1
OHNE
SCHWINGSOCKEL
.
152
B.3.
2
MIT
SCHWINGSOCKEL
.
155
C
PROZESSSTEUERUNG
UND
MESSTECHNIK
159
C.L
STEUERUNG
DES
VIBRATIONSRAMMSYSTEMS
.
159
C.2
ERSCHUETTERUNGSMESSTECHNIK
.
162
SYMBOLE
165
LITERATURVERZEICHNIS
171
XII |
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