Schwingungsdämpfer

Schwingungsdämpfer sind Vorrichtungen oder Systeme, die die Amplitude mechanischer Schwingungen reduzieren, indem sie die bei den Schwingungen freigesetzte Energie dissipieren, in Wärme umwandeln oder zeitweise speichern. Sie dienen dem Schutz von Bauteilen vor Ermüdung, verbessern akustische Eigenschaften und erhöhen die Betriebsstabilität von Anlagen und Fahrzeugen.

Die Dämpfung erfolgt meist durch Reibung, viskose oder hysteretische Kräfte; oft arbeiten Dämpfer mit einem elastischen Element zusammen. Zu den häufigsten Typen zählen passive Dämpfer wie viskose Dämpfer, elastomere Dämpfer und Reibdämpfer, sowie Fluiddämpfer und magnetische Dämpfer. Eine wichtige Unterkategorie sind Tuned Mass Dampers (TMDs), bei denen eine zusätzliche Masse an einem Feder- und Dämpfungssystem angreift, um eine charakteristische Schwingungsfrequenz gezielt zu dämpfen. In großen Gebäuden oder Brücken werden TMDs eingesetzt, in Fahrzeugen dienen Motorlager, Aufhängungen und Vibrationsschutzgehäuse der Reduktion von Vibrationen.

Anwendungen finden sich in der Fahrzeugtechnik (Motordämpfer, Antriebs- und Fahrwerkselemente), im Maschinenbau (Maschinenlager, Vibrationsisolierung), im Bauwesen (Schwingungs- und Erdbebenschutz in Hochhäusern oder Brücken), in der Luft- und Raumfahrt sowie in Elektronikgehäusen und Präzisionsmaschinen.

Bei der Auslegung werden natürliche Frequenzen, Dämpfungsgrad, Betriebsbedingungen und Temperaturabhängigkeiten berücksichtigt. Wesentliche Kenngrößen sind der Dampingkoeffizient und das Übersetzungsverhalten über den Frequenzbereich. Alterung, Temperatur, Schmierung und Materialermüdung beeinflussen die Leistung; daher sind regelmäßige Inspektionen, Leckagenprüfungen und der Austausch verschlissener Dämpfer empfohlen. Leistungsnachweise erfolgen typischerweise durch Schwingungsanalysen und Lebensdauertests.