Reissner-Sagoci problem for non-classical domains

Summary The problem of torsion of a transversely isotropic elastic half-space by a punch of general planform is considered. An approximate analytical solution is derived by a method based on some new results in potential theory obtained by the author earlier. A general relationship is established between the torque and the torsion angle. Some specific formulae are derived for punches having the planform of a polygon, a rectangle, a rhombus and a cross.

---

Das Reissner-Sagoci-Problem für nichtelliptische Stempel

Übersicht Behandelt wird das Problem der Torsion eines transversal-isotropen elastischen Halbraums durch einen Stempel mit beliebiger ebener Stirnfläche. Gewonnen wird eine analytische Näherungslösung, die auf neueren Resultaten des Autors in der Potentialtheorie beruht. Eine allgemeine Beziehung zwischen Torsionsmoment und -winkel wird aufgestellt. Für Stempel mit polygonaler, rechteckiger, rhombischer bzw. kreuzförmiger Stirnfläche werden spezielle Formeln angegeben.

     

Examples of non-uniqueness and non-existence of solutions to quasistatic contact problems with friction

Summary This work considers a contact problem with friction involving one contact point and two degrees-of-freedom. The contacting structure is linear elastic. Two different models of contact interaction are considered, the classical Signorini unilateral contact law and a normal compliance law. Coulomb's law of friction is used. All possible so-called rate problems are solved, from which one concludes that the quasistatic problem may possess non-uniqueness and non-existence of solutions. In the case of the normal compliance law this can be explained by a softening structural response. For Signorini's law softening explains only some of the possible situations where non-uniqueness can occur.

---

Beispiele der Nichteindeutigkeit und Nichtexistenz der Lösung quasistatischer Kontaktprobleme mit Reibung

Übersicht In dieser Arbeit wird ein Kontaktproblem mit Reibung behandelt, das einen Kontaktpunkt und zwei Freiheitsgrade einschließt. Die kontaktgebende Struktur ist linearelastisch. Zwei verschiedene Modelle der Kontaktwirkung sind berücksichtigt: Erstens das klassische einseitige Signorini-Kontaktgesetz und zweitens ein Gesetz für die Nachgiebigkeit in Normalenrichtung. Das Coulombsche Reibungsgesetz wird verwendet. Alle möglichen sogenannten Geschwindigkeitsprobleme werden gelöst, woraus geschlossen wird, daß das quasistatische Problem Nichteindeutigkeit und Nichtexistenz der Lösung besitzen kann. Im Fall des Nachgiebigkeitsgesetzes kann dieses als abfallende Struktursteifigkeit erklärt werden. Im Fall eines Signorini-Gesetzes erklärt dieses nur einige der möglichen Situationen, wo Nichteindeutigkeit auftreten kann.

     

Modeling and experimental analysis of an efficient absorber for air dehumidification

The performance of an air dehumidifier composed of a tube bank sprinkled with a LiCl/H₂O hygroscopic solution and cooled inside by water is studied under steady state conditions. An one-dimensional model simulating also the case of solution recirculation is presented together with the experimental procedure for the evaluation of the mass transfer coefficient for the apparatus. A series of tests on an experimental absorber validates the model. The behaviour of the apparatus together with a simplified parametric study are then presented for a full scale absorber with air and solution flowing both in countercurrent and in cocurrent. The external parameters controlling the apparatus performance are also defined.

---

Mathematische Simulation und experimentelle Analysen eines leistungsfähigen Absorptionsgerätes für die Luftentfeuchtung

Zusammenfassung Es wird das Verhalten eines Luftentfeuchters bei Bedingungen stationären Zustandes studiert, bestehend aus einem versetzt angeordneten Rohrbündel mit einer hygroskopischen Lösung aus LiCl/H₂O und im Innern mit Wasser gekühlt. Es wird sowohl ein eindimensionales Modell vorgestellt, welches in der Lage ist, auch den Fall von Rezirkulation der Lösung zu simulieren, als auch ein experimentelles Verfahren für die Beurteilung des Koeffizienten des Stoffüberganges des Gerätes.Eine Serie von Prüfungen eines experimentellen Absorptionsgerätes bestätigen das Modell. Für den Fall eines Absorptionsgerätes in natürlichem Maßstab wird die Studie über das Verhalten des Gerätes zusammen mit einer vereinfachten Parameterisierung vorgestellt, sowohl für Luft und Lösung in Gegenals auch in Gleichstrom. Die äußeren Parameter, welche die Leistung des Gerätes kontrollieren, werden festgelegt.

     

Complex method for the elliptical hole in an unsymmetric laminate

Summary Within the framework of linear-elastic classical laminated plate theory, the problem of an elliptical hole in an infinitely extended unsymmetric laminate is treated. For the underlying non-symmetric layup arbitrary bending extension coupling is admitted and is taken into account by means of a new complex potential approach. The corresponding analytical solution is given for the case of homogeneous in-plane and bending loading of the laminate. The derived solution describes all essential plate quantities in any vicinity of the elliptical hole and it reveals interesting features of the considered bending extension coupling.

---

Komplexe Methode für das elliptische Loch in einem unsymmetrischen Laminat

Übersicht Im Rahmen der linear-elastischen klassischen Laminattheorie wird das Problem eines ellipsenförmigen Loches im unendlich ausgedehnten unsymmetrischen Laminat behandelt. Dabei wird ein nicht-symmetrischer Lagenaufbau mit beliebiger Biege-Dehn-Kopplung zugelassen und mittels einer neuen komplexen Methode für den Fall homogener Membranund Biegebelastung die entsprechende analytische Lösung hergeleitet. Die erstellte Lösung beschreibt alle wesentlichen Plattengrößen in einer beliebigen Umgebung des elliptischen Loches und zeigt interessante Eigenheiten der jeweiligen Biege-Dehn-Kopplung.

     

Zonenmethode zur Berechnung ebener Körperumströmungen mit Totwasser und Bodeneinfluß

Übersicht Es wird ein Drei-Zonen-Verfahren zur Berechnung ebener Körperumströmungen mit Totwasser und Bodeneinfluß vorgestellt. Hierzu wird das Strömungsfeld in drei Zonen, die reibungsfreie Außenströmung, die am Körper anliegende Grenzschichtströmung und das Totwassergebiet aufgeteilt. Die reibungsfreie Außenströmung wird mit einem Panelverfahren, die laminare und turbulente Grenzschichtströmung mit Hilfe eines mehrparametrigen Integralverfahrens berechnet. Das Totwassergebiet wird als fiktiver geschlossener Körper aufgefaßt, dessen Kontur mit Hilfe eines inversen Panelverfahrens iterativ bestimmt wird. Die einzelnen Zonen werden iterativ angepaßt. Beispielrechnungen für Tragflügel- und PKW-Umströmungen zeigen gute Übereinstimmungen mit Meßergebnissen.

---

Die Untersuchungen wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Ministerium für Wissenschaft und Forschung des Landes NRW und der Daimler-Benz AG gefördert     

On the derivation and comparative analysis of large rotation shell theories

Summary For the geometrically nonlinear first approximation theory of elastic shells three energy-consistent large rotation shell variants are constructed. The governing shell equations are derived as Euler-Lagrange equations of an associated variational principle of stationary total potential energy. The numerical applicability is considered for a highly nonlinear shell problem. To incorporate the presented theories into the frame of shell models published in the literature a comparative analysis is carried out for a large number of shell equations.

---

Zur Herleitung und vergleichenden Untersuchung von Schalentheorien für große Rotationen

Übersicht Im Rahmen der geometrisch-nichtlinearen ersten Schalenapproximation werden drei energiekonsistente Schalentheorien für große Rotationen hergeleitet. Die Schalengleichungen werden als Euler-Lagrange Gleichungen eines zugehörigen Variationsprinzips vom stationären Wert der potentiellen Gesamtenergie hergeleitet. Die numerische Anwendbarkeit wird anhand eines stark-nichtlinearen Schalenbeispiels nachgewiesen. Um die in dieser Arbeit hergeleiteten Theorien entsprechend einordnen zu können, wird für eine größere Zahl von in der Literatur angegebenen Schalengleichungen eine vergleichende Untersuchung mit numerischer Auswertung durchgeführt.

     

Torsion of a sectorially composite hollow circular cylindrical beam

Summary In the first part solution of torsion problem of a sectorially composite hollow circular cylindrical beam has been obtained by a potential method involving use of a Green's identity and Green's function. At first a composition of two isotropic media is considered, then it is shown that the procedure can be successfully applied to the case of a composition of any finite number of isotropic media. A special feature of this St.- Venant-type problem is the multiplicity of the cross-sectional region. In later part the problem of torsion of a sectorially cut out beam is dealt with and solved.

---

Übersicht Im ersten Teil wird eine Lösung für die Torsion eines aus Sektoren zusammengesetzten kreiszylindrischen Balkens angegeben. Dabei wird eine Potentialmethode verwendet, zu der von der Greenschen Identität und der Greenschen Funktion Gebrauch gemacht wird. Zunächst wird ein Balken untersucht, der aus zwei isotropen Materialien zusammengesetzt ist; danach wird gezeigt, daß das Verfahren auch auf den Fall einer endlichen Zahl isotroper Materialien angewendet werden kann. Als Besonderheit dieses Problems vom Saint-Venant-Type ist ein Multiplikationsgesetz für die Spannungen in den Querschnittsbereichen zu erwähnen. Im letzten Teil wird das Problem der Torsion eines sektionsweise ausgeschnittenen Balkens behandelt und gelöst.

     

Schwingungsberechnung zusammengesetzter Systeme durch modale Synthese

Übersicht Die modale Synthese einer zusammengesetzten Struktur wird durchgeführt anhand eines gebrochen rationalen Eigenwertproblems für eine geeignete Rumpfstruktur. Eine iterative Lösung mit Hilfe des Trace-Verfahrens und das Abspalten der Polstellen werden vorgeführt.

---

Free vibration analysis of coupled structures by modal synthesis

Summary Substructure coupling by component mode synthesis leads to a rational algebraic eigenvalue problem with series of partial fractions. An iterative process using the trace-theorem is given and a method to avoid poles.

     

Untersuchungen zur Dynamik von Magnetschwebefahrzeugen auf elastischen Fahrwegen

Übersicht Es werden Methoden entwickelt, mit deren Hilfe man das dynamische Verhalten von Magnetschwebefahrzeugen auf elastischen Fahrwegen untersuchen kann. Ausgehend von einer Analyse des Fahrzeugs, der Magnetstellglieder und des Fahrwegs wird in systematischer Weise das mathematische Modell des Gesamtsystems aufgebaut. Es ergeben sich lineare Zustandsgleichungen mit periodisch zeitvariablen Koeffizienten und springenden Zustandsgrößen. Sie bilden die Grundlage für die Berechnung der Stabilitätsbedingungen und der stationären Lösung sowie für eine numerische Simulation. Die Leistungsfähigkeit der Methoden wird anhand eines Beispiels demonstriert.

---

Summary Methods are developed to investigate the dynamical behaviour of magnetically levitated vehicles on flexible guideways. Starting with the analysis of vehicle, suspension and guideway the mathematical model of the closed-loop system is obtained in a systematic way. The results are linear state equations with periodically time-varying coefficients and jumping states. They underlie the evaluation of stability conditions and steady-state responses as well as numerical simulation procedures. The efficiency of the methods is demonstrated by an example.

---

---

Die Untersuchungen wurden mit Mitteln des Bundesministeriums für Forschung und Technologie gefördert.     

Inelastic deformation of thin cylindrical shells under axisymmetric loading

Summary The response of a thin cylindrical shell of elastic-viscoplastic material to internal pressure is considered. Small displacements and the validity of the kinematical Love-Kirchhoff-hypothesis are presupposed. Further it is assumed that the inelastic behavior of the shell material is governed by a unified constitutive model with internal state variables, where the total strain tensor can be decomposed additively into an elastic and an inelastic part. Under these assumptions the governing differential equation for the radial displacement is derived. A general solution is obtained by the method of variation of parameters and adjusted to different boundary conditions.Solution of inelastic problems requires tracing of the entire loading path which leads to an initial value problem. This initial value problem is formulated for Hart's constitutive model and solved numerically by an implicit time integration procedure. Finally numerical results are presented.

---

Inelastische Deformation dünner Kreiszylinderschalen bei axialsymmetrischer Belastung

Übersicht Es wird die Reaktion einer dünnen Kreiszylinderschale aus elastisch-viskoplastischem Werkstoff auf eine Belastung durch Innendruck untersucht. Es werden kleine Verschiebungen und die Gültigkeit der kinematischen Hypothese von Love-Kirchhoff vorausgesetzt. Ferner wird angenommen, daß das inelastische Verhalten des Werkstoffs durch ein einheitliches konstitutives Gesetz mit inneren Zustandsvariablen beschrieben wird, wobei der Tensor der Gesamtverzerrungen additiv in einen elastischen und einen inelastischen Anteil aufgespalten werden kann. Unter diesen Voraussetzungen wird die Differentialgleichung für die Radialverschiebung abgeleitet. Für sie wird eine allgemeine Lösung mittels Variation der Konstanten ermittelt und an verschiedene Randbedingungen angepaßt.Bei der Lösung inelastischer Probleme muß der gesamte Belastungspfad verfolgt werden. Dies führt auf ein Anfangswertproblem. Dieses Anfangswertproblem wird für das Werkstoffgesetz von Hart formuliert und numerisch mittels eines impliziten Zeitintegrationsverfahrens gelöst. Abschließend werden numerische Ergebnisse vorgestellt.

     

Rapid extension of a crack

Summary For a body which is initially in a state of uniform anti-plane shear, the wave motion generated by a rapidly extending crack is analyzed in this paper. It is shown that extension with constant speeds of the crack tips is not consistent with the criterion for brittle fracture, but it is consistent with a fracture criterion related to postulated zones of cohesive tractions near the crack tips.

---

Zusammenfassung Anbringen eines Lochs in einem gespannten Körper kann die Entstchung eines rasch sich ausbreitenden Risses veranlassen. In dieser Arbeit wird für einen Körper, der sich ursprünglich in einem Zustand gleichförmiger Schubspannung befand, die durch einen in schneller Ausbreitung begriffenen Riß verursachte Wellenbewegung untersucht. Es wird gezeigt, daß eine Ausbreitung mit konstanten Geschwindigkeiten der Rißenden nicht verträglich ist mit dem Kriterium für Sprödbruch, wohl aber mit einem Bruchkriterium, das mit postulierten Zonen kohäsiver Zugspannungen in der Nähe der Rißenden zusammenhängt.

     

Torsional waves and free vibrations of drive systems with stepped shafts

Summary In the paper the continuous model of a multi-mass drive system is considered. The method of dynamical analysis is based on the theory of propagation of one dimensional torsional elastic waves. Discussion is presented for the system consisting of N stepped shafts and N+1 rigid bodies. Numerical results are presented for two different systems.

---

Torsionswellen und freie Schwingungen bei Antriebssystemen mit Stufenspindeln

übersicht In dieser Arbeit wird das kontinuierliche Modell eines Mehrmassen-Antriebssystems betrachtet. Die Methode der dynamischen Analyse beruht auf der Theorie der eindimensionalen Ausbreitung von elastischen Torsionswellen. Es wird ein System diskutiert, das aus N Stufenspindeln und N+1 Starrkörpern besteht. Numerische Ergebnisse werden für zwei verschiedene Systeme gegeben.

     

Experimental prediction of heat transfer coefficients by use of a double-blow method

A new method is proposed for evaluating heat transfer coefficients in a heat exchanger matrix. In comparison with the well known single-blow method, a new double-blow method offers prediction of heat transfer coefficients on both sides of the heat exchanger wall by using one run only, because temperatures of both fluids flowing through the heat exchanger matrix are changed and measured.The experimental technique, data collection procedure, and the method of analysis are derived from an analysis of the analytical solution of the transient response of gas-to-gas cross flow heat exchanger with finite wall capacitance.

---

Experimentelle Vorausbestimmung von Wärmeübertragungskoeffizienten mit Hilfe einer Doppelbeaufschlagungsmethode

Zusammenfassung Zur Ermittlung von Wärmeübergangskoeffizienten in einer Wärmetauschermatrix wird ein neues Verfahren vorgeschlagen. Im Vergleich mit der wohlbekannten Einzelbeaufschlagungsmethode ermöglicht ein neues Doppelbeaufschlagungsverfahren die Ermittlung von Wärmeübergangskoeffizienten auf beiden Seiten der Wärmetauschertrennwand in nur einem Versuchslauf, da die Temperaturen beider, den Wärmetauscher durchströmenden Medien gemessen werden.Die experimentelle Technik, das Datenkollokationsverfahren und das Berechnungsverfahren wurden ausgehend von der analytischen Lösung für das Übertragungsverhalten eines Gas/Gas-Kreuzstrom-Wärmetauschers mit endlicher Wärmekapazität der Wand entwickelt bzw. abgeleitet.

---

     

Development of upper bound technique for analysis of fracture in metal forming

Summary An attempt is made to modify the plasticity theory for compressible materials and then to derive the upper bound theorem or the second extremum principle which incorporate normal velocity discontinuity; this discontinuity is considered to be a measure of fracture. The theorem is applied to predict the occurrence of fracture, central bursting in extrusion or drawing. The occurrence of fracture appears to depend on the value of the parameters in the theorem; these parameters may be related to ductility or workability of the material in question. The upper bound technique is then applied to multi-stage extrusion of a carbon steel for which the values of the parameters are given with some assumptions. It is thus shown that the stage at which central bursting occurs agrees with experimental results and that it apparently depends on the extrusion condition.

---

Ein obere-schranken-konzept zur bestimmung von bruchvorgängen bei der umformung von metallen

Übersicht Es wird der Versuch unternommen, mit einer modifizierten Plastizitätstheorie für kompressible Werkstoffe den Obere-Schrankensatz bzw. das zweite Extremum-Prinzip herzuleiten, wenn die Normalgeschwindigkeit auf Sprungflächen unstetig ist. Diese Unstetigkeit wird als Indikator von Bruchvorgängen angesehen. Angewandt wird diese Hypothese auf die Vorhersage des Bruchs, d. h. der Materialtrennung im Kern beim Durchdrück- bzw. Durchziehverfahren. Das Auftreten von Brüchen erweist sich als abhängig von den Parametern des Ansatzes. Diese Parameter lassen sich mit der Umformbarkeit des Materials in Zusammenhang bringen. Angewandt wird das Obere-Schranken-Konzept auf das mehrstufige Durchpressen eines Kohlenstoff-Stahls, für den die Parameterwerte mit Hilfe einiger Parameterwerte festgelegt werden. Davon ausgehend wird gezeigt, daß die Preßstufe bei Materialtrennung mit experimentellen Ergebnissen übereinstimmt und offensichtlich von den Durchpreßbedingungen abhängt.

     

An analytically derived lumped-impedance model for the dynamic behaviour of a watertower

Summary An analytical model is derived for the dynamic behaviour of a liquidcontaining structure such as a watertower. The watertower is composed of a liquidcontaining tank supported by a slender column.In the frequencyband of interest continuous models for the liquid and the support are analytically simplified to lumped-impedance systems using convergence and frequency considerations. Coupling both subsystems, taking into account the tankparameters, leads to a ninth order model describing the translational as well as rotational harmonic response of the tower. Measurements on a scale model confirm the theoretical model.

---

Ein analytisch abgeleitetes lumped-impedance-Modell für das dynamische Verhalten eines Wasserturms

übersicht Ein analytisches Modell für das dynamische Verhalten einer mit Flüssigkeit gefüllten Konstruktion, wie zum Beispiel eines Wasserturms, wird abgeleitet. Der Turm besteht aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Tank, der von einer schlanken Säule unterstützt wird.Im interessierten Frequenzband werden stetige Modelle für die Flüssigkeit und die Unterstützung mit Hilfe von Konvergenz- und Frequenzbetrachtungen analytisch zu lumped-impedance-Systemen vereinfacht. Rücksicht nehmend auf die Tankparameter, führt die Kopplung beider Subsysteme zu einem Modell neunter Ordnung, das die harmonische Bewegung des Turms sowohl im Hinblick auf Translation wie Rotation beschreibt. Messungen an einem verkleinerten Modell bestätigen die theoretischen Ergebnisse.

---

---

This paper was prepared for presentation at the 16th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Lyngby, August 19–25, 1984     

Coupled torsional and bending vibrations of a rotor with an open crack

Summary The influence of transverse cracks on the coupled torsional and bending vibrations of a rotor is presented in this study. A fragment of the shaft of constant cross-section with a crack is modelled by means of a beam finite element. A procedure to calculate the stiffness coefficients in cross-sections weakned by cracks is given. The crack is considered to be open. The stiffness matrix for the above mentioned element is given. The method is illustrated by an example.

---

Über gekoppelte Dreh- und Biegeschwingungen eines Rotors mit offenem Riß

Übersicht Der Einfluß von transversalen Rissen auf die gekoppelte Dreh- und Biegeschwingungen eines Rotors wird vorgestellt. Der Abschnitt einer Welle von konstantem Querschnitt mit Riß wird mit Hilfe der Finite-Element-Methode modelliert. Ein Rechenverfahren zur Bestimmung der Torsions- und Biegesteifigkeitskoeffizienten in durch den Riß geschwächten Querschnitten wird angegeben. Dabei wird der Spalt als offen betrachtet. Eine Steifigkeitsmatrix für das erwähnte Element wird aufgestellt. Die Methode wird mit einem Beispiel veranschaulicht.

     

Stability boundaries for fluid-conveying pipes with flexible support under axial load

Summary The interaction of fluid velocity and axial load on the instability of a pipe is investigated. The downstream end of the pipe is free and the upstream end is pinned with a rotational spring. For an infinite spring stiffness, the system reduces to a cantilevered pipe. Flutter or divergence instability may occur, depending on the combination of velocity and load. Results are obtained by direct numerical solution of the governing equations. An approximate procedure based on a variational principle is also presented. The effects of the axial load, spring stiffness, and mass parameter are studied, and the results are compared to the standard case of a cantilevered pipe without axial load.

---

Grenzen des stabilen Verhaltens eines flexibel gestützten, flüssigkeitsleitenden Rohres unter axialer Last

Übersicht Untersucht wird das Zusammenwirken der Strömung im Rohr und seiner axialen Belastung auf das Stabilitätsverhalten unter gegebenen Randbedingungen: das stromabwärtsgerichtete Rohrende ist frei von kinematischen Zwänge, das andere Ende wird mit einer Drehfeder festgehalten. Im Grenzfall einer unendlich steifen Feder entspricht dies einem fest eingespannten Rohr. In Abhängigkeit von der Kombination der Strömungsgeschwindigkeit und der Last kann entweder stabiles Flattern oder divergente Instabilität auftreten. Die Ergebnisse werden mittels direkter numerischer Verfahren aus den Systemgleichungen gewonnen. Sie werden verglichen mit einer Näherungslösung, welche auf einem Variationsprinzip basiert. Untersucht werden die Einflüsse der axialen Last, der Federsteifigkeit und der Massenverteilung, wobei die Ergebnisse mit der Lösung für ein fest eingespanntes Ausgu\rohr ohne axiale Last-wirkung verglichen werden.

     

The refined approximate criterion for chaos in a two-state mechanical oscillator

Summary In the two-state mechanical oscillator, a mathematical model of a buckled beam, the refined criterion for the system parameter critical values where chaotic motion can be expected is derived. The derivation is based on the assumption of the second approximate solution for the small orbit. It is shown that a simple approximate analysis of the Hill's type variational equation gives the sought stability loss of the resonant solution as the period doubling bifurcation. The stability limits of the resonant and non-resonant solutions are proposed as the boundary of the region where strange phenomena can appear and the refined criterion thus derived is compared to computer simulation results and to other approximate criteria.

---

Verfeinertes Kriterium für chaotische Bewegung in einem Schwingungssystem mit zwei stabilen Gleichgewichtslagen

Übersicht Für ein mechanisches Schwingungssystem mit zwei stabilen Gleichgewichtslagen, das ein mathematisches Modell eines Knickstabes darstellt, wird ein verfeinertes Kriterium für die kritischen Systemparameterwerte, bei denen chaotische Bewegung zu erwarten ist, hergeleitet. Die Herleitung geht von der Näherungslösung zweiter Ordnung für kleine Bahnen um das Gleichgewicht aus. Es wird gezeigt, daß eine einfache Näherungsbehandlung der Variationsgleichung vom Hill-Typ den gesuchten Stabilitätsverlust der Resonanzlösung als Verzweigung der Periodenverdopplung liefert. Die Stabilitätsgrenzen der resonanten und nichtresonanten Lösungen werden als Bereichsgrenze, wo chaotische Bewegungen auftreten können, vorgeschlagen. Das derart hergeleitete verfeinerte Kriterium wird mit Computer-Simulationen und anderen Näherungskriterien verglichen.

     

Über den vollständigen Ausgleich des trägheitsbedingten Moments an der Antriebswelle ebener Gelenkgetriebe

Übersicht In diesem Artikel wird ein neues Verfahren dargestellt, mit dem man trägheitsbedingte Momente infolge der ungleichmäßigen Bewegung von Getriebegliedern vollständig ausgleichen kann. Dieses Verfahren überführt das Ausgleichsproblem in ein Syntheseproblem für Kurvenscheiben. Das Verfahren ist einfach und wird beispielhaft für ein Viergelenkgetriebe und ein sechsgliedriges Getriebe durchgeführt. Das zeitabhängige, von der Trägheit verursachte ungleichmäßige Drehmoment in der Antriebswelle wird durch die Drehung einer Kurvenscheibe und eines umlaufenden Gliedes vollständig ausgeglichen.

---

Complete balancing of the inertia input torque for planar mechanisms

Summary This paper presents a new method for complete balancing inertia input torque. This method transforms the balancing problem into a profile curve synthesis problem of a planar groove cam. The method is simple and convenient to be used. The planer four-bar linkage and the six-bar linkage are cited as two examples. The fluctuating torques in the driving shafts caused by the inertia forces have been completely balanced.

     

Kreiselverhalten eines elastisch gelagerten Rotors

Übersicht Schnelle'Rotoren besitzen eine große technische Bedeutung. Ihr Bewegungsverhalten wird durch die Kreiselkräfte und die Elastizität und Dämpfung der Lagerung beeinflußt. Ausgehend von den Bewegungs-gleichungen wird das Eigenverhalten und das Störverhalten eines Rotors untersucht. Das Durchfahren der kritischen Drehzahlen ergibt instationäre Bewegungen, während axiale Erregerkräfte auf parametererregte Schwingungen führen. Die optimalen Parameter eines Rotors werden bestimmt. Experimentelle Untersuchungen bestätigen die Gültigkeit der theoretischen Ergebnisse.

---

Summary High-speed rotors are of increasing technical interest. Their motion is influenced by gyroscopic forces and by the elasticity and damping of their suspension. Starting with the equations of motion the rotor's natural behaviour and disturbance behaviour is investigated. Running through the critical speeds instationary motions appear. Axial forces are leading to parametric excited vibrations. Optimal parameters of a rotor are determined. Experiments verify the validity of the theoretical results.

---

---

Die Arbeit entstand als Gemeinschaftsarbeit am Institut B für Mechanik der TU München. Die Hauptbearbeiter der einzelnen Teilaufgaben sind in Fußnoten genannt. Die Untersuchungen wurden mit Mitteln des Ministeriums für Bildung und Wissenschaft gefördert.