SineVibrationen

SineVibrationen bezeichnet eine harmonicische Bewegung eines Systems, die durch eine sinusförmige Anregung entsteht. In der Technik werden Shaker oder Aktuatoren verwendet, um eine sinusförmige Verschiebung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung zu erzeugen. Sine-Vibrationen dienen der Charakterisierung dynamischer Eigenschaften, der Modalanalyse, der Zuverlässigkeitsprüfung und der Qualifizierung von Bauteilen.

Mathematisch lässt sich eine ideale SineVibration durch x(t) = X sin(ω t + φ) beschreiben. Dabei ist X die Amplitude, ω = 2π f die Eckfrequenz, f die Frequenz und φ der Phasenwinkel. In einem linearen Massen-Feder-Dämpfer-System gilt m x'' + c x' + k x = F0 sin(ω t). Die Systemantwort besitzt einen Frequenzgang mit typischen Resonanzen in der Nähe der Eigenfrequenz. Messungen liefern Größen wie Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Verschiebung sowie Phasenlage.

In der Praxis erfolgen Sine-Vibrationstests häufig als Frequenzsweep oder als Sine-Dwell bei konstanter Amplitude. Zentrale Ausrüstung sind electrodynamische oder hydraulische Shaker, Kraft- und Beschleunigungssensoren, Verstärkerund Datenakquisition. Anwendungen umfassen Produktqualifizierung, Zuverlässigkeits- und Lebensdauerprüfungen, Modaltests sowie Materialcharakterisierung. Sine-Vibration ist eine gezielte, kontrollierte Anregungsform, die andere Lastprofile wie zufällige oder schockartige Lasten ergänzt. Sie kann reale Nutzlasten nicht vollständig abbilden, ist aber entscheidend für die Bestimmung resonanter Eigenschaften und für die Bewertung von Bauteil- und Baugruppenzuverlässigkeit.