@mastersthesis{Baumann2024,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Baumann, Charleen},
  title     = {Einfluss des gyroskopischen Effekts auf die NVH-Simulation eines Elektromotors},
  organization    = {Robert Bosch GmbH},
  institution = {Fakult{\"a}t Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V)},
  pages     = {xvi, 94},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die Anforderungen an die Akustik sind bei Elektromotoren sehr hoch, da deren Betrieb wenig Ger{\"a}usche erzeugt. Bei Akustik-Simulationen von Baugruppen mit einem angeregten Elektromotor werden Vereinfachungen angenommen, um den Zeit- und Speicherplatzbedarf zu kompensieren. Eine m{\"o}gliche Vereinfachung ist die Vernachl{\"a}ssigung des gyroskopischen Effekts, der durch mindestens zwei Rotationen oder Kippungen entsteht und dadurch ein weiteres Moment erzeugt. Die Eigenfrequenzen werden durch den gyroskopischen Effekt drehzahlabh{\"a}ngig. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einfluss des gyroskopischen Effekts auf die Akustik-Simulation eines Elektromotors, der eine Pumpe antreibt, bewertet werden. Zum Abgleich des FEM-Kontinuumsmodells der gesamten Baugruppe wurde ein analytisches Minimalmodell der rotierenden Strukturen aufgebaut. Der gyroskopische Effekt wurde durch die Erweiterung des Kontinuumsmodells mit rotordynamischen Lasten implementiert. Durch die drehzahlabh{\"a}ngigen Eigenfrequenzen sind mehrere Simulationen mit verschiedenen Drehzahlen notwendig, zwischen denen anschließend die zu bewertenden Gr{\"o}ßen, die Schallleistung und die {\"u}bertragenen Kr{\"a}fte am Geh{\"a}use, interpoliert wurden. Aus dem gyroskopischen Effekt resultieren nichtlinear an- und absteigende Eigenfrequenzen der rotierenden Strukturen {\"u}ber der Drehzahl, woraus eine Verschiebung der kritischen Drehzahlen erfolgt. Aus der Betrachtung bis zur 20. Drehzahlordnung ergeben sich {\"A}nderungen in der Amplitude kleiner 1 \% mit den Ausnahmen der 8. und 18. Drehzahlordnung bei der Schallleistung. Insgesamt ist der Einfluss immer kleiner 10 \%. Durch die {\"U}berlagerung mit den konstanten Eigenfrequenzen der weiteren Bauteile und durch das {\"U}bertragungsverhalten der Schwingungen von den rotierenden Teilen {\"u}ber die nichtrotierenden Komponenten bis zum Geh{\"a}use ist der gyroskopische Effekt nicht eindeutig den kritischen Drehzahlen der rotierenden Strukturen zuzuordnen. Der Einfluss des gyroskopischen Effekts auf die Schallleistung und die {\"u}bertragenen Kr{\"a}fte dieser Baugruppe ist, bis auf die 8. und 18. Drehzahlordnung der Schallleistung, gering. Dort kann der gyroskopische Effekt nicht vernachl{\"a}ssigt werden. Weiterf{\"u}hrend k{\"o}nnen Baugruppen untersucht werden, bei denen der gyroskopische Effekt durch schwere rotierende Teile oder durch ein gr{\"o}ßeres polares Tr{\"a}gheitsmoment, wie bei einem Außenl{\"a}ufer, gr{\"o}ßer ist.},
  language  = {de}
}