Untersuchung der Einflüsse der Schwingungsanregung und Bauteillagerung bei der akustischen Resonanzanalyse

Diese Arbeit zielt darauf ab, die Einflüsse der Bauteillagerung und der Schwingungsanregung bei der akustischen Resonanzanalyse als zerstörungsfreiem Prüfverfahren von wissenschaftlicher Seite zu beleuchten. Gleichzeitig werden die im Bereich der Schwingungsanregung umgesetzten neuen Ansätze und Ideen durch systematische Gegenüberstellung der verschiedenen Vor- und Nachteile hinsichtlich ihrer industriellen Anwendbarkeit analysiert. In einem ersten Versuchsteil werden zwei verschiedene Lagerungssysteme - elastische Bauteilaufnehmer mit einer Elastomerspitze und eine Lagerung auf gespannten Drähten - hinsichtlich der gemessenen Resonanzfrequenzen an einer Aluminium-Pleuelstange miteinander verglichen. Es wird festgestellt, dass zwar eine Frequenzverschiebung auftritt, diese jedoch vergleichsweise gering ist und je nach Prüfumständen sogar vernachlässigbar. Im zweiten Versuchssteil steht eine vergleichende Untersuchung verschiedener Methoden zur Anregung der Resonanzschwingungen im Mittelpunkt. Betrachtet werden in diesem Teil nochmals die Aluminium-Pleuelstange und zusätzlich ein einfacher Aluminiumstab. Neben einer berührenden Anregungsmethode durch einen Impact, bei der sich vor allem Kugeln aus Siliziumnitrid als vorteilhaft erweisen, werden auch zwei innovativere, berührungslose Verfahren, nämlich Anregungen durch Laser- und Druckluftimpulse, getestet. Hierbei ergibt sich, dass die berührungslosen Methoden eine realistische Alternative zu der heute meist verwendeten Anregung durch einen Hammerschlag darstellen, auch wenn in dieser Richtung noch weitere Untersuchungen im Hinblick auf zu wählende Parameter und zur Übertragung auf andere Bauteile und Werkstoffe nötig sind.