Vibrometer-basierte Justierung digitaler Zwillinge
In der Projektfortsetzung wurde die Anforderung aufgenommen, das Schwingungsverhalten physischer Versuche zu erfassen, um die digitalen Zwillinge justieren zu können. Für eine schnelle und unkomplizierte Messung von Schwingungen in verschiedenen experimentellen Setups wurde ein Laservibrometer beschafft.
Kategorien
Beschreibung
Herausforderung
Ziel der Maßnahme war es, das Schwingungsverhalten physischer Versuche zu erfassen, um die digitalen Zwillinge justieren zu können.
Die Untersuchung des Schwingungsverhaltens ermöglicht zusätzlich den Einsatz der digitalen Zwillinge in Lehrveranstaltungen zum Thema Dynamik.
Herangehensweise
Für die Messung des Schwingungsverhaltens physischer Laborversuche muss ein Messgerät verwendet werden. Die Erfassung der Schwingungen mittels applizierter Beschleunigungssensoren wäre aufwendiger als die Nutzung eines rein optischen Laservibrometers. Das Laservibrometer beinhaltet auch eine Auswertungssoftware und ist für den Laboreinsatz konzipiert.
Die Nutzung des Laservibrometers ist mit Hilfe der Bedienungsanleitung und einer Einweisung für Ingenieur: innen problemlos möglich. Die Nutzung wurde durch die Teilprojektleitung selbst vorgenommen.
Zusammenhang
Diese Maßnahme wurde im Teilprojekt „Digitale Zwillinge mechatronischer Systeme“ im Rahmen der Projektfortsetzung erprobt. Die Ergebnisse wurden in einem Lehrbuch veröffentlicht (siehe Auflistung wissenschaftlicher Publikationen) und sind geeignet, die Qualität der Lehre zu verbessern.
Ziel des Teilprojekts war der Einsatz der an der Hochschule Esslingen entwickelten Software SimLive zur 3D-Simulation digitaler Zwillinge für die Bachelorstudiengänge „Mechatronik“ und „Automatisierungstechnik“.
Voraussetzung
Das Laservibrometer wurde zwar als Investition beantragt und bewilligt, aufgrund der hohen Kosten war die Beschaffung aber dennoch kompliziert und nur möglich, indem ein in der Ausstattung reduziertes Vorführgerät gewählt wurde.
Projektmitarbeitende sollten möglichst über (grundlegende) Kenntnisse und Erfahrungen in den Bereichen Schwingungslehre und Dynamik verfügen.
Eignung
Der Einsatz eines Vibrometers ist geeignet für dynamische Vorgänge, jedoch nicht bei statischen oder quasi-statischen Abläufen.
Schritte
Die Einarbeitung in die Themenbereiche Schwingungslehre und Dynamik ist ohne Vorkenntnisse sehr zeitaufwendig. Sollten die Projektmitarbeitenden keine Vorerfahrungen auf diesen Themengebieten haben, ist es möglicherweise erforderlich, dass die Teilprojektleitung die Aufgaben im Zusammenhang mit dem Vibrometer aus Zeitgründen selbst übernimmt.
Brauche ich überhaupt ein Vibrometer?
Erste Versuche, eventuell mit geliehenen Vibrometern/im Rahmen von Vorführungen
Vorüberlegungen: Welcher Typ Vibrometer ist für mein Vorhaben am besten geeignet?
Finanzierung klären: Ist es möglich, das Vibrometer aus Projektmitteln zu finanzieren? Tipp: ggf. Kauf eines gebrauchten Geräts
Methode testen, Erfahrungen sammeln
Hinweise
Effekte
Der Aufwand für die Nutzung des Laservibrometers ist relativ gering. Die Qualität der Ergebnisse ist sehr gut.
Learnings
Das Gerät ist zwar recht teuer, es gibt aber die Möglichkeit, günstigere Vorführgeräte beim Hersteller zu erwerben.
Methoden
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