11. Dreh- und Torsionsschwingungen

Drehschwingung ist der allgemeine Begriff, Torsion wird nur betont, wenn man eine Wellenverformung hervorheben will. An einem Drehschwinger vom Freiheitsgrad drei wird zuerst das Ansetzen einer Bewegungsgleichung nach Lagrange demonstriert. Dabei braucht man keine Schnittbilder, falls sich die Wirkung der elastischen Kräfte und Momente durch Potentiale erfassen lässt. Die Bewegungsgleichung erhält nach diesem Schemaverfahren unmittelbar die günstige Form mit symmetrischen Koeffizientenmatrizen. Beim Schwinger mit Übersetzungsgetriebe vereinfachen sich die Vorzeichenüberlegungen, Fehlerquellen werden vermieden. Das System lässt sich auch auf eine durchlaufende Welle „ohne Getriebe“ reduzieren, was die Deutung der Schwingungsformen vereinfacht. An freien Drehschwingern kann man Eigenschwingungsformen besonders anschaulich darstellen, wenn zwischen gegeneinander schwingenden Systemteilen ruhende Schwingungsknoten auftreten. Bei erzwungenen Schwingungen wandern die Knoten mit wechselnder Erregerfrequenz durch das System. Anhand der Modalkoordinaten aus Kapitel 10 lassen sich Einzelheiten, wie beispielsweise Tilgungseffekte, im Einzelnen durchschauen und nachvollziehen.