Drittmittelprojekte
Forschung TH Wildau

Drittmittelprojekte

Arbeitsgruppe für Maschinendynamik und lärmarme Konstruktion

Projekte in 2018

RaiL-ZuGBereich öffnenBereich schließen

  • Projekttitel: RaiL-ZuG - Radgenaue innovative Lärmmessung und Zustandsüberwachung von fahrenden Güterzügen
  • Mittelgeber: Bund | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie | Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
  • Projektpartner: Deutzer Technische Kohle GmbH, Zeuthen
  • Projektvolumen: ~200.000€
  • Laufzeit: 2018-2020

Kurzbeschreibung:

Seit 2013 existiert in Deutschland ein lärmabhängiges Trassenpreissystem. Dabei wird ein Zuschlag von 3% auf den Trassenpreis für laute Güterzüge erhoben (Stand Dezember 2016). Bis zum Jahr 2020 können Güterwagenhalter Zuschüsse durch den Bund für die Umrüstung von Bestandsgüterwagen auf lärmarme Bremstechnologien erhalten. Danach ist es "lauten" Güterwagen verboten auf dem deutschen Schienennetz zu fahren. Es gibt somit einen großen Bedarf für ein System zur radgenauen Lärmmessung und Kontrolle zur korrekten Berechnung des Trassenpreises und der Verordnung von Sanktionen.
Momentan geschieht der Nachweis über die Bremsenumrüstung allein durch Selbstdeklaration der Wagenhalter. Kontrollmessungen finden praktisch nicht statt. Mit mikrofonbasierte Messungen ist eine waggongenaue oder gar radgenaue Lärmmessung nicht möglich, weil das Mikrofonsignal erstens durch Umgebungsgeräusche und -bedingungen überlagert werden kann und daher keine "rechtssichere" Erfassung des Lärms bieten kann. Zweitens werden Spitzenschalldrücke, wie sie zum Beispiel von einem einzigen besonders lauten Rad hervorgerufen werden, im Gesamtsignal durch eine zeitliche Mittelung unterdrückt.
Ziele:
    1. Eindeutige Zuordnung von Schallemissionen zu Rädern und einzelnen Wagen von Güterzügen
    2. Verzicht auf Mikrofon, weil dieses keine rechtssichere Erfassung des Lärms bieten kann
Lösungsansatz:
    • Lärmmessung allein aus dem Schwingungssignal des Rad-Schiene Kontaktes
Die Rauheit von Schiene und Rad löst Vibrationen (Körperschall) aus, die dann in abgestrahlten (Luft-)Schall umgewandelt werden. Die Kernidee des Projektes ist es, eine Transferpfadanalyse und -synthese der akustischen Übertragungswege (Kraftanregung, Körperschall bzw. Strukturschall und Luftschall) durchzuführen.
Die erforderliche Eingangsgröße für diese Synthetisierung ist eine Messung der Körperschallanregung am Kontaktort von Schiene und Rad durch einen geeigneten Schwingungssensor.
Das so synthetisierte äquivalente Schallsignal allein aus dem Rad-Schiene-Kontakt ist frei von Beeinflussung durch Umgebungsgeräusche und -bedingungen und erfasst den Schalleintrag jedes einzelnen Rades korrekt und überlagerungsfrei.

Aktuelles:

März 2019:

Das Forschungsteam hat im März 2019 den mit 10.000€ dotierten 1. Preis des innofab_ Ideenwettbewerb gewonnen. Dieser Wettbewerb für regionale Geschäftsideen aus der Wissenschaft fand 2019 zum ersten Mal statt und ist eine gemeinsame Initiative des Verbundprojekts Innovation Hub 13, der TH Wildau und der BTU Cottbus-Senftenberg sowie des Gründungsservice der TH Wildau.

Die Gewinner des innofab_ Ideenwettbewerbs stehen fest

Impressionen vom innofab_ Ideenwettbewerb

Juli 2019:

Das RaiL-ZuG-Projekt wurde in den Kreis innovativer Ansätze zur Lärmminderung im Forum leise Bahnen der Allianz pro Schiene aufgenommen.

Mehr Informationen:

Poster RaiL-ZuG

Projekte in 2016

ViCProQuOBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Vibroakustische Composit-Prozesskontrolle für Qualitätssicherung und Optimierung (ViCProQuO)
  • Mittelgeber: Land | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
  • Partner: Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung IAP
  • Projektvolumen: ~325.000 €
  • Laufzeit: 2016-2018
  • Kurzbeschreibung:

    Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von praxisgerechten vibroakustischen Prüfverfahren für die strukturdynamische Charakterisierung von Compositen. Durch diese innovativen Prüfverfahren können in der Herstellung von Leichtbauprodukten Material und Energie nachhaltig eingespart sowie Ausschuss reduziert werden. Letztlich sparen leichtere Produkte auch Energie bei der Bewegung der Massen.

    Die Anwendung von Methoden der Strukturdynamik ermöglicht den Zugang zu präzisen Materialparametern bei geringen Kosten. Allerdings müssen etablierte strukturdynamische Methoden für die Anwendung ultraleichter, faserverstärkter, strukturierter Composite angespasst und weiterentwickelt werden. Dies ist notwendig, da Messanforderungen stark von denen klassischer Materialien abweichen.

ViTaMinBBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: ViTaMinB - Vibroakustische- und Transferpfadanalyse-Methoden in Brandenburg
  • Mittelgeber: Land | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
  • Projektvolumen: ~58.000 €
  • Laufzeit: 2016
  • Kurzbeschreibung

    Das Ziel des ViTaMinB-Projektes ist es Grundlagenbeschaffung für die Geräuschidentifikation von Maschinen, Kraft- und Schienenfahrzeugen sowie Flugzeugen zu schaffen.

    Der Arbeitsplan sieht die Messstudien an repräsentativen Beispielen, die Ableitung von geräuschrelevanten Parametern und die Überführung der Ergebnisse ini einer Applikationsmethode vor. Um dies zu ermöglichen, wird eine, proprietäre und innovativ auf dem neuesten Stand befindliche Soft- und Hardware adaptiert.

Projekte in 2015

BIPBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Bremsbelag-Impedanz-Prüfstand (BIP)
  • Mittelgeber: Bund | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie | Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
  • Projektpartner: RTE Akustik + Prüftechnik GmbH, Pfinztal
  • Projektvolumen: ~200.000 €
  • Lauzeit: 2015-2017
  • Kurzbeschreibung
    Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Messverfahrens einschließlich der zugehörigen Gerätetechnik für die Bestimmung der dynamischen Eigenschaften von Bremsbelägen in Abhängigkeit von Bremsdruck und Kolbenposition. Mit dem angestrebten Prototyp werden Voraussetzungen für die kommerzielle Umsetzung des Messverfahrens geschaffen.
    Die Kenntnis der dynamischen Eigenschaften (Eigenfrequenzen, modale Dämpfungen und Eigenformen) ist notwendig, um Bremsbeläge geräuscharm entwickeln zu können. Zurzeit gibt es für die Bremsbelagentwicklung und -qualitätskontrolle keine nutzbaren Parameter für Grenzmuster/ Toleranzen bezüglich Akustik und Schwingungen. Dieses Manko verursacht bei Fahrzeug-, Bremsen- und Bremsenkomponenten-Herstellern erhebliche Kosten.
    Mit dem Bremsbelag Impedanz Test (BIT) wird ein Prüfstandskonzept bis zum Prototyp entwickelt. Der Prüfstandsprototyp enthält neben der Gerätetechnik ein abgestimmtes Messverfahren mit Messsteuerung, Auswertealgorithmen und damit die notwendigen Grundlagen zur Bestimmung von Akustik- und Schwingungsparametern von Bremsbelägen.

Großgeräteantrag - 3D-Scanning-Laser-Doppler-VibrometerBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Großgeräteantrag - 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer
  • Mittelgeber: Land Brandenburg
  • Projektvolumen: 414.000 €
  • Laufzeit: 2015
  • Kurzbeschreibung:

    In dem Projekt wird ein 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer (3D-SLDV) beshafft, welches berührungslose, flächige Schwingungs- und Modalanalysen ermöglicht, die auch Schwingungen parallel zur Oberfläche ("in-plane") berücksichtigen. Durch den kooperativen Einsatz des 3D-SLDV werden Lehre und Forschung in den Ingenieur- und Naturwissesnchaften an der TH Wildau gestärkt, erweitert und weiter entwickelt.

     

Großgeräteantrag - Automatisierte PhotogrammetrieBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Großgeräteantrag - Automatisierte Photogrammetrie
  • Mittelgeber: Land Brandenburg
  • Projektvolumen: 220.000 €
  • Laufzeit: 2015
  • Kurzbeschreibung
    In dem Projekt wird ein automatisiertes 3D-Photogrammetrie-Messsystem beschafft, welches die Gieometrie auch großer Bauteile in ihrer Gesamtheit in kurzer Messzeit und mit hoher Präzision optisch erfasst. Das Messsystem ermöglicht die Weiterentwicklung und Modernisierung des Lehrbetriebs und die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Forschungsgruppen in den Ingenieur- und Naturwissenschaften an der TH Wildau.

Projekte in 2014

Laborprüfstand für automatisierte strukturdynamische MessungenBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Laborprüfstand für automatisierte strukturdynamische Messungen
  • Mittelgeber: Land Brandenburg | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
  • Projektvolumen: ~80.000 €
  • Laufzeit: 2014-2015
  • Kurzbeschreibung
    Der beantragte Prüfstand erweitert die bestehenden Möglichkeiten für Forschung und Lehre des Labors Maschinendynamik und lärmarme Konstruktion an der TH Wildau. Der Prüfstand wird Bestandteil eines ganzheitlichen Konstruktionsprozesses, dessen Ziel eine umfassende Untersuchung und Bewertung einzelner Komponenten im gesamten Produkstystem bezüglich Schwingungen und deren Auswirkungen auf den Menschen ist.

Projekte in 2013

Strukturdynamische Optimierung und Zustandsüberwachung von TeleskopenBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Strukturdynamische Optimierung und Zustandsüberwachung von Teleskopen
  • Mittelgeber: Land Brandenburg | Europäischer Sozialfonds | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
  • Projektvolumen: ~255.000 €
  • Laufzeit: 2013-2015
  • Kurzbeschreibung
    Die Erregung von mechanischen Schwingungen spielt in Teleksopen eine entscheidende Rolle. Einerseits beeinflussen Schwingungen die Messsignale, wessen Grund Veränderungen der Ausrichtung von Sensorik und Optik sind, andererseits erzeugt der Antrieb Schwingungen, die vom Verschleiß der Teleskopmechanik abhängen. Durch strukturdynamische Optimierung, Analyse von Erregungsmechanismen und Zustandsüberwachung werden lösungen für vibrationsarme Teleskope mit kostengünstiger Instandhaltung gefunden.

Projekte in 2012

Aufbau eines Labors für Maschinendynamik an der TH WildauBereich öffnenBereich schließen

  • Titel des Projekts: Aufbau eines Labors für Maschinendynamik und lärmarme Konstruktion an der TH Wildau
  • Mittelgeber: Land Brandenburg | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
  • Projektvolumen: ~240.000 €
  • Laufzeit: 2012.2013
  • Kurzbeschreibung
    In einer Vielzahl von Industrien und Produkten ist die Akustik eine entscheidende Eigenschaft. Maschinenakustik ist ein interdisziplinäres Fach zwischen verschiedenen Ingenieurwissenschaften bis hin zur Physik oder Medizin. Das neue labor für Maschinendynamik und Akustik soll die Lücke schließen. Der Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Gebiet der Konstruktion geräusch- und schwingungsarmer Produkte. Ebenso berücksichtigt werden psychoakustische Aspekte und Komfortattribute.