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Zusammengesetzte modale Dämpfung

Das zusammengesetzte Modaldämpfungsverhältnis ermöglicht die Definition von Dämpfung als eine Materialeigenschaft. Das Materialdämpfungsverhältnis MDAMP ist auf der Registerkarte Eigenschaften des Dialogfelds Material definiert. Das Programm verwendet diese Eigenschaft zur Berechnung des äquivalenten modalen Dämpfungsverhältnisses für die einzelnen Schwingungen.

Die zusammengesetzte modale Dämpfung ist mit äquivalenten modalen Dämpfungsverhältnissen folgendermaßen definiert:

wobei:

βj = äquivalentes modales Dämpfungsverhältnis der jten Schwingung

{φ}jT = jter normalisierter modaler Eigenvektor

= modifizierte globale Massenmatrix, konstruiert vom Produkt des Dämpfungskoeffizienten des Elements und seiner Massenmatrix.

Wenn Sie das Materialdämpfungsverhältnis MDAMP als m für alle Materialien im Modell festlegen, wird das äquivalente modale Dämpfungsverhältnis für alle Schwingungen m sein.

Viskose Dämpfungsverhältnisse für unterschiedliche Systeme und Materialien

System Viskoses Dämpfungsverhältnis ζ (als Prozentsätze der kritischen Dämpfung)
Metalle (im elastischen Bereich) kleiner als 0,01
Durchgängige Metallstrukturen 0,02 – 0,04
Metallstrukturen mit Verbindungen 0,03 – 0,07
Aluminium-/Stahl-Übertragungskanäle ~ 0,04
Rohrsysteme mit kleinem Durchmesser 0,01 – 0,02
Rohrsysteme mit großem Durchmesser 0,02 – 0,03
Fahrzeugstoßdämpfer ~ 0,30
Gummi 0,05
Hochhäuser bei Erdbeben 0,01 – 0,05
Spannbetonstrukturen 0,02 – 0,05
Stahlbetonstrukturen 0,04 – 0,07
Die Daten stammen aus: Vince Adams and Abraham Askenazi, Building Better Products with Finite Element Analysis, OnWord Press, Santa Fe, NM.
Material Viskoses Dämpfungsverhältnis ζ (unter ca. 20 ºC)
Aluminium ~ 0.5 10-4
Reines Blei ~ 10-2
Eisen 1 bis 3 10-4
Kupfer (polykristallin) 10-3
Magnesium ~ 0.5 10-4
Messing < 0.5 10-3
Nickel < 0.5 10-3
Silber < 1.5 10-3
Wismut ~ 4 10-4
Zink ~ 1.5 10-4
Zinn ~ 10 10-4
Die viskosen Dämpfungsverhältnisse wurden anhand des in der folgenden Publikation aufgeführten Biegeverlustfaktors des Materials, dividiert durch 2, ermittelt: L.Cremer and M. Heckl, Stucture-Borne Sound, Springer-Verlag, New York, 1988 (Aktuelle deutsche Ausgabe: Körperschall, Physikalische Grundlagen und technische Anwendungen, Lothar Cremer, Manfred Heckl 2007, Neuaufl. XX, Springer-Verlag, Berlin).


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