Schwingungen flüssigkeitsgefüllter Behälter: Experimentelle Untersuchung & Validierung analytischer und numerischer Berechnung

Das Verständnis des dynamischen Verhaltens flüssigkeitsgefüllter Behälter spielt in vielen Anwendungsfeldern eine wichtige Rolle: als Beispiele seien Treibstofftanks in Luft- und Raumfahrt, große Flüssigkeitstanker im Seegang oder Wasserreservoirs im Erdbebenfall genannt. Von besonderem Interesse sind hierbei zunächst die Eigenkreisfrequenzen und -formen, da Anregungen mit entsprechendem Frequenz-inhalt zu Resonanz mit unerwünscht großen Amplituden führen. Daneben gibt es komplexe Wechselwirkungen mit Instabilitätserscheinungen. Gegenstand des Forschungsprojektes ist der Einfluss der Behälterform in Verbindung mit Dämpfungs-maßnahmen auf das Schwappen der Flüssigkeit (Sloshing) bei mehrachsiger Schwingungsanregung.

Im Rahmen der Arbeit sollen Schwingungscharakteristika eines quaderförmigen, fluidgefüllten Behälters für verschiedene Parameterkombinationen experimentell bestimmt werden und mit analytischen und numerischen Ergebnissen verglichen werden. Darüber hinaus soll der Einfluss schwingungsdämpfender Maßnahmen untersucht werden. Ein entsprechender Prüfstand ist bereits im Maschinen-dynamiklabor vorhanden.

• Literaturrecherche: Berechnung der Eigenkreisfrequenzen und Eigenformen flüssigkeitsgefüllter Behälter
• Experimentelle Untersuchung der Eigenkreisfrequenzen und Eigenformen für unterschiedliche Anregungen, Behälterformen und Fluide
• Bestimmung des Einflusses von Trennwänden und anderen Schwingungsdämpfern
• Validierung der experimentellen Befunde mit analytischen/numerischen Resultaten

gute Kenntnisse in: TM 1-3, Schwingungstechnik, Strömungsmechanik
Interesse an experimentellen Untersuchungen, selbstständiges Arbeiten

M.Sc. Fabian Buck, Raum 2515, Tel. +49 711 17 34591, fabian.buck@posteo.de http://www.uni-kassel.de/go/technische-dynamik