Vortrag Prof. Walter Wedig
Vortrag
Teilinstitut Dynamik/Mechatronik
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
„Neue Resonanzen und Bifurkationen in der stochastischen Fahrzeug- und Rotordynamik“
Bei der Fahrt schwach gedämpfter Fahrzeuge, die mit konstantem Antrieb auf Straßen mit schmalbandigem Frequenzprofil fahren, werden durch nichtlineare Kopplungen stationäre Fluktuationen der Fahrtgeschwindigkeit erzeugt. Ihre Wahrscheinlichkeitsverteilungen verzweigen mit Geschwindigkeitssprüngen, wenn die Antriebskraft im Bereich der Resonanzgeschwindigkeit einen kritischen Wert erreicht. Der Grenzfall eines Viertelfahrzeugmodells auf harmonischen Wellenstraßen führt exakt auf den Sommerfeld Effekt, der in der Rotordynamik seit 1902 bekannt ist.
Die Modellierung dieser klassischen Rotordynamik wird mittels Itô Kalkül erweitert, um hochfrequente Strömungsturbulenzen zu berücksichtigen, indem Störungen der Rotordrehzahl durch additives Rauschen eingeführt werden. Bei Tiefpass Störungen werden die Amplitudenmittelwerte in der Resonanz reduziert. Die Resonanz wird verstärkt, wenn tiefe Frequenzen der Störung herausgefiltert werden. Die fast sichere Stabilität der gestörten Rotorschwingungen wird über den Top Lyapunov Exponent mit Hilfe des multiplikativen Ergodentheorems von Oseledets (1968) untersucht.
Referenzen:Die Veranstaltung ist öffentlich.