1. Einführung

Das vorliegende Fachbuch befasst sich mit der messtechnischen Ermittlung und Verarbeitung von Beanspruchungszeitsignalen und der Erstellung einer für die betriebsfeste Bemessung von Bauteilen und Konstruktionen notwendigen Lastannahme.

Die Messung der Betriebsbeanspruchungen unter realen Betriebsbedingungen ist die beste Voraussetzung für eine zuverlässige Lastannahme. Zunehmend erfolgt heute eine Lastannahme auch durch rechnerische Simulation, wobei eine Maschinenanlage oder ein Fahrzeug als schwingungsfähiges Feder-Masse-System betrachtet wird und die Beanspruchung an den versagenskritischen Stellen einer Konstruktion aus der Dynamik des Gesamtsystems abgeleitet wird. Diese Simulation ist geeignet zur Analyse des grundsätzlichen Verhaltens eines Schwingungssystems und kann konstruktive Wege zur Reduktion von Betriebsbeanspruchungen aufzeigen und damit Potenzial für Leichtbau. Die Simulation kann zum Beispiel auch im Einzelmaschinenbau angewendet werden, wenn bei einer Neukonstruktion keine ausreichenden Betriebserfahrungen vorliegen, oder zur Ermittlung von Überlasten, die bei Sonderereignissen wie havarieähnlichen Ereignissen auftreten können, die sich aber in der Regel einer Messung entziehen. Wichtig ist es, die Grenzen der Simulation richtig einzuschätzen. Dazu sind auf großer Breite Erfahrungen durch Vergleich von Simulation und Messung notwendig. Ein geringer Fehler in der Lastannahme hat bereits einen großen Einfluss auf die ertragbaren Schwingspiele einer Konstruktion. Wie die Entwicklungen in den letzten Jahren auf diesem Gebiet zeigen, gelingt es immer besser, die durch spezifische Betriebszustände erzeugten Beanspruchungen durch Simulation anzunähern, und dieser Trend wird sich fortsetzen. Genannt seien hier der Fahrzeugbau, das Rad-Schiene-System und Windkraftanlagen.