Schockabsorber

Ziel dieses von der KTI geförderten Projektes war es, ein empfindliches Messgerät schockresistent auszulegen, da es in rauer Umgebung eingesetzt wird. Dabei sollten die Funktionen des Geräts nach einem Fall aus einer gewissen Höhe nicht beeinträchtig sein.

Vorgehen

Bei der Ist-Analyse diese Geräts wurde eine Mehrkörpersimulation mit flexiblen Körpern in der Software SimPack implementiert und ein Stossvorgang bei einem Fall simuliert. Die Schwachstellen sind daraus zu erkennen und ein Verbesserungsvorschlag für das Design kann zielführender erstellt werden. Auch die Überprüfung und Optimierung dieser Lösung findet mittels Simulation statt. Der additiv gefertigte Funktionsdemonstrator bestätigt im Experiment das Verhalten der gewählten Optimierungen.
Diese Lösung sollte auch auf geometrische ähnliche Geräte übertragen werden. Dazu wurde zusätzlich ein komplett analytischer Weg verfolgt. Das Ziel war es, eine allgemein gültige Formel zu entwickeln, um eine Vorauslegung für stossempfindliche Geräte zu ermöglichen. Hierbei kommt ein Zweimassenmodell zum Einsatz, um bei gegebenen Massen-Verhältnissen die Steifigkeiten und Dämpfungen zu berechnen. Als Randbedingungen sind Bauraumbeschränkungen und maximal zulässige Beschleunigungen an empfindlichen Teilen einzuhalten.

Resultat

Der Kunde passte auf Basis dieser Grundlagenuntersuchungen sein Seriengerät an und konnte die gewünscht Schockresistenz erreichen.