Einsatz der Statistischen Energieanalyse zur Analyse der Körperschallübertragung an einer Werkzeugmaschine

Die Statistische Energieanalyse (SEA) ist eine Modellierungsmethode für Probleme der Vibroakustik bei hohen Frequenzen und kann ergänzend zu anderen Methoden wie der Finite-Elemente-Methode, die im Bereich tiefer Frequenzen einsetzbar ist, als effektives Werkzeug beim Design von Lärmminderungsmaßnahmen eingesetzt werden. Der Hauptgedanke bei der SEA ist, die zu untersuchende Struktur in gekoppelte Subsysteme aufzuteilen und die in ihnen gespeicherte Schwingenergie sowie den Austausch von Schwingleistung zwischen ihnen zu analysieren. Der Einsatz der SEA zur Modellierung der Schallabstrahlung vom Maschinengrundkörper wird am Beispiel einer Stanzmaschine Trumatic Prototyp S01 beschrieben. Dabei wird detailliert auf die Modellerstellung eingegangen. Die Modellerstellung wird anhand von CAD-Daten erläutert. Zur Modellierung wurden neben den Daten aus einem FEM-Modell auch Messungen der Schwingschnelle auf der Maschinenoberfläche verwendet. Wesentliches Ergebnis der Modellierung ist, dass die Schallabstrahlung vom Maschinengrundkörper nur unterhalb von ca. 800 Hz einen wesentlichen Beitrag zur von der Maschine abgestrahlten Schallleistung liefert. Die Modellierung der Anregung wird anhand von Messwerten erklärt. Die Berechnungsergebnisse werden den Messungen gegenübergestellt und diskutiert. Dabei wird auch auf die Zuverlässigkeit der Berechnungsergebnisse eingegangen.