Ich bin mir nicht so ganz im Klaren:
ich habe einen Stab, der von einem anderen Stab gleichmaessig laengs angestossen wird. Kann ich von einem DMS in Laengsrichtung auf dem ersteren Stab plaziert und dem Signal epsilon (bzw sigma) = f(t) und bekannten Massen auf die auf ersteren Stab uebergehende kinetische Energie schliessen?
noch zu erwaehnen: es geht desweiteren um Deformationsenergien und ersterer Stab ist stark reibungsbbehaftet gelagert, so dass eine Berechnung ueber simple Stoss-gesetze nicht moeglich sind.
Danke fuer Hinweise und Tips,
Thomas.
Hallo Thomas,
so ganz kann ich nicht nachvollziehen, was Du messen willst und vor allen Dingen wozu. Aber ich versuche mich einfach mal an einer Antwort.
In dem von Dir beschriebenen System findet eine kontinuierliche Umwandlung von Energien statt. Stell Dir vor, Du lässt den Stab aus einer bestimmten Höhe herunterfallen. Oben hat er eine gewisse potentielle Energie vom Betrage m*g*h. Diese wird nun in kinetische Energie umgewandelt und diese wiederum geht am Boden in Formänderungsenergie über, welche in dem Stab gespeichert wird. Dann geht das ganze rückwärts, der Stab springt wieder hoch und ein wenig der Energie ist durch Dämpfung in niedere Energieformen wie Wärme umgewandelt worden. Ein solcher Vorgang geschieht bei dem von Dir beschriebenen Aufbau immer wieder.
Dein DMS misst nun, wie der Name sagt, eine Dehnung im Stab. Aus dem Stoffgesetz kennst Du damit auch die Spannung und kannst nun die gespeicherte Formänderungsenergie aus dem Integral über das Stabvolumen von ½ * sigma * epsilon * dV bestimmen. Wenn Du nun die Energie der Anregung kennst, so ist die kinetische Energie des Stabes = (Energie der Anregung) * (1-Dämpfungsmaß) - Formänderungsenergie, da die nicht durch Dämpfung verlorene Energie erhalten bleiben muss. Zur Ermittlung der Dämpfung wirst Du allerdings wenigstens einen FFT-Analysator oder noch schwerere Geschütze auffahren müssen. Auch werden je nach Frequenz(en) der Anregung auch Eigenfrequenzen des Stabes angeregt, sodass eine Kenntnis der modalen Größen des Systems für eine vollständige Erfassung sicherlich von Vorteil wäre.
Gruß
Ted
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]