Reibungsdämpfung durch Scheuerleisten: Ein praxisgerechtes Auslegungskonzept

Übersicht

Die Fugen zusammengesetzter Bauteile sind einerseits für eine nachteilige Steifigkeitsminderung verantwortlich, tragen aber andererseits durch Reibungsvorgänge wesentlich zum Dämpfungsvermögen einer Konstruktion bei. Merkliche Reibungsdämpfung ohne gleichzeitigen Steifigkeitsverlust bewirken zusätzliche Fugen, die durch Anbringen sogenannter „Scheuerleisten“ entstehen. Der Autor stellt ein Näherungsverfahren zur dämpfungsoptimalen Auslegung von Scheuerleisten vor. Ausgehend von der zu dämpfenden Schwingungsform liefert dieses Verfahren Kriterien für eine günstige Scheuerleistenanordnung, geeignete Leistenabmessungen und als wichtigstes Ergebnis eine dämpfungsoptimale Fugenpressung, die zu maximaler Energiedissipation führt. Schließlich kann das zu erwartende Dämpfungsmaß berechnet und damit das Ergebnis einer vorgesehenen Dämpfungsmaßnahme abgeschätzt werden.

Summary

On the one hand, mating surfaces of structures are responsible for a reduction of stiffness, on the other hand relative motion produces friction, which contributes considerably to the damping. Noticeable friction damping without simultaneous stiffness reduction can be achieved by adding further mating surfaces. Such interfaces are realized by fastening additional elements (e.g. beamlike) onto the structure. An analytic approximation method for these so-called “friction ledges” is described in this paper. Initiating from the mode shape to be damped the procedure yields criteria for the suitable positioning and design of the ledges. Most important of all is the damping optimized interface pressure, that leads to maximum energy dissipation. Finally, the expected damping rate can be computed, and therefore the result of the proposed measure assessed.