Der Fachbereich Angewandte & Numerische Mechanik ist verantwortlich für die technische Ausbildung in den Gebieten Festkörpermechanik, Schwingungstechnik und computergestützte Konstruktion. Angegliedert ist ein Labor für Schwingungsmessung, Akustik und Simulation von Hardware-in-the-Loop-(HiL)-Systemen. Die Forschungsleistung umfasst u. a. die Themen Entwicklung finiter Elemente, Simulationen komplexer mechatronischer Systeme und Modellierung von Verschleißprozessen durch Reibung.

Services

Die im Schwingungslabor vorhandene Infrastruktur erlaubt die Durchführung von Schwingungs- und Schallmessungen im industriellen Umfeld. Die Lehr-, Forschungs- und Publikationstätigkeit in diesem Themenbereich sowie langjährige Erfahrungen bei Schall- und Schwingungsanalysen sind die Grundlage für erfolgreiche Forschungskooperationen unterschiedlicher Komplexität. Neben entsprechender messtechnischer Ausrüstung sind auch moderne Auswerte- und Analysetools verfügbar, sodass bei anspruchsvollen industriellen Aufgabenstellungen eine Entwicklungs- oder Forschungskooperation möglich ist.

Lehre

Im Bachelor-Studium umfasst die Lehre die folgenden Themen: Grundlagen der technischen Mechanik (Statik, Festigkeitslehre, Kinetik, Kinematik, Wärmelehre), Einführung in Simulationstechniken, Grundlagen der Methode der finiten Elemente, Einführung in das Konstruieren und computergestützte Konstruktion (CAD).

Im Rahmen von Master-Studien werden folgende Inhalte angeboten: Dynamik von Mehrkörpersystemen, Modale Analyse, Wellenausbreitung und Akustik, Identifikation und Simulation komplexer mechatronischer Systeme, Hardware-in-the-Loop-Simulationen, Fortgeschrittene finite Elemente Methoden und Computational Fluid Dynamics.

Forschung

Die Forschungsarbeit des Fachbereiches konzentriert sich auf die Themen Entwicklung finiter Elemente in der Strukturmechanik, Modalanalyse, Schwingungsdämpfung und Analyse nichtlinearer Schwingungen, Simulation dynamischer Systeme in Hardware-in-the-Loop-Anordnung und Kontaktmodelle in der Modellierung von Verschleißprozessen. Der Fachbereich ist beteiligt an mehreren geförderten Forschungskooperationen mit IndustriepartnerInnen und ist wissenschaftlicher Partner des COMET K2-Zentrums Tribology in Wiener Neustadt.

Das Labor Schwingungstechnik & Dynamik umfasst folgende Infrastruktur:

vier Schwingungsprüfstände, variabel konfigurierbar mit elektrodynamischen Schwingungserreger-Sets (bis 450 N) und entsprechender Sensorik: Kraftsensoren bis 22 kN, Beschleunigungssensoren bis 700 g, Wegsensoren, Tachosensoren sowie einen Laser-Doppler-Vibrometer für Präzisionsmessungen. Alternativ können räumliche Schwingungsformen auch durch Stereo-Bildkorrelation bestimmt werden.

Akustische Analysen erfolgen mithilfe von Messmikrophonen, Schallpegelmessern oder Intensitätsmessungen. Für die Messdatenerfassung im Labor sind bis zu 24 Kanäle verfügbar, mobil bis zu 16 Kanäle (LMS-SCADAS-Mobile-Messdatenerfassung).

Software: Simcenter Testlab, Matlab, Simulink, Simscape, LabView, B&R Automation Studio

Das Labor bietet darüber hinaus drei variabel konfigurierbare HiL-Arbeitsplätze (z. B.: HiL-Radaufhängung, HiL-Tilgerprüfung, HiL-ECU-Prüfstand) und für anspruchsvolle Echtzeitsysteme/Testszenarien drei Speedgoat-Systeme (Baseline- und Performance-Konfiguration).

Forschungsthemen im Labor Schwingungstechnik & Dynamik:

Forschungskooperationen im industriellen Umfeld im Themenbereich Schwingungs-und Schallanalysen, Simulation mechatronischer Systeme, Echtzeitsimulation, HiL-Testing.

Publikationen

Hochrainer, Markus / Schattovich, Peter (2017): Real-Time Hybrid Simulation of an Unmanned Aerial Vehicle. In: The Society for Experimental Mechanics, Inc (Hrsg.): Dynamics of Coupled Structures. Springer.
Markus Hochrainer (2015): Active tuned liquid column gas damper in structural control. In: Conference Proceedings of the Society for Experimental Mechanics Series (Hrsg.): Dynamics of Civil Structures, Volume 2 - Proceedings of the 33rd IMAC, A Conference and Exposition on Structural Dynamics, 2015 . Springer International Publishing .
J. Murin, St. Kugler, M. Aminbaghai (2014): Modelling and Analysis of FGM Structures. In: 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) (2014).
P.A. Fotiu, St. Kugler, J. Murin (2014): Thermoelasticity in FGM Shell Structures. In: 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI).
St. Kugler, P.A. Fotiu, J. Murin (2014): Thermal Conduction in FGM and MLC Shell Structures. In: 11th World Congress on Computational Mechanics.
J. Murin, M. Aminbaghai, J. Hrabovsky, V. Kutis, J. Paulech, St. Kugle (2014): A New 3D FGM Beam Finite Element for Modal Analysis. In: 11th World Congress on Computational Mechanics .
J. Murin, St. Kugler, M. Aminbaghai, J. Hrabovsky, V. Kutis, J. Paulech (2014): Homogenization of Material Properties of the FGM Beam and Shell Structures. In: 11th World Congress on Computational Mechanics.
Ilincic, S./Tungkunagorn, N./Vernes, A./Vorlaufer, G./Fotiu, P./Franek, F. (2012): Finite and Boundary Element Method Contact Mechanics on Rough, Artificial Hipjoints . In: J. Engineering Tribology 225.
Stampfl, J./Baudis, S./Heller, C./Liska, R./Neumeister, A./Kling, R./Ostendorf, A./Spitzbart, M. (2008): Photopolymers with tunable mechanical properties processed by laser based high-resolution stereolithography. In: M G Allen, Georgia Institute of Technology (Hrsg.): Journal of Micromechanics and Microengineering. IOP Publishing Limited. Atlanta, USA.
5137 M Jpg Lgfs
3397 M Jpg Lgfs