Übungsklausur

Question 1

Welche 3 Aufgabenbereiche werden unter der Bezeichnung „NVH“ zusammengefasst?
Ordnen Sie die Bereiche einem Frequenzbereich zu (tief, mittel, hoch) und geben Sie je ein Beispiel.

Answer 1

Noise (20 Hz - 20 kHz) - Windgeräusch
Vibration (< 100 Hz) - Lenkradschwingungen
Harshness (Übergang) - Abrollrauigkeiten

Question 2

Mittels der Fourier-Analyse kann ein Zeitsignal x(t) gemäß folgender Reihe dargestellt werden:
𝑥(𝑡)=0,3∙sin(12,6/s∙𝑡)+0,4∙cos(12,6s−1∙𝑡)+0,6∙sin(25,2s−1∙𝑡)+0,4∙sin(50,4s−1∙𝑡)
- Welche Frequenz hat die Grundschwingung?
- Welche Oberschwingungen treten auf?

Answer 2

Grundfrequenz: 12,6s-1 = 2 Hz
Oberschwingungen:
2*12,6s-1 = 4 Hz
4*12,6s-1 = 8 Hz
8*12,6s-1 = 16 Hz

Question 3

Mit welcher Frequenz muss bei der digitalen Signalverarbeitung ein Sinussignal (f = 4 Hz) mindestens abgetastet werden, damit sich die Frequenz prinzipiell rekonstruieren lässt?

Answer 3

Nyquist-Shannon-Abtasttheorem:
Abtastrate mindestens mit 2*f

Praxis: wesentlich höher

Question 4

Von welchen der folgenden Größen hängen die Eigenfrequenzen einer Struktur ab?

Answer 4

Randbedingungen
Material
Geometrie

Question 5

Welche Wellenart kann sich in einem Gas ausbreiten? Wodurch ist die Wellenart gekennzeichnet?

Answer 5

Longitudinalwellen

Teilchen bewegen sich in Ausbreitungsrichtung

Question 6

Ein Signal kann in Form seines Oktav-, Terz oder Schmalbandspektrum dargestellt werden. Welches Spektrum weißt die größten, welches Spektrum die kleinsten Amplituden auf? Bitte begründen sie.

Answer 6

Spektrum abfallend:
Oktav, Terz, Schmalband

Oktav besteht aus 3 Terzen, Terz besteht aus sehr vielen Schmalbändern

Question 7

Wie funktioniert ein Helmholtz-Resonator?

Answer 7

Volumen in Flaschenhals wirkt wie Masse, Volumen im Flaschenbauch wirkt wie Feder. Anregung mir Resonanzfrequenz bewirkt große Schwingungen → Dissipation

Question 8

Was versteht man beim Verbrennungsmotor unter freien Massenkräften?

Answer 8

Trägheitskräfte aufgrund der Bewegung von Kolben und Pleuel. Wirken auf Kurbelwelle.

Question 9

Welche Motorordnungen sind in den freien Massenkräften eines 1-Zylindermotors und welche in denen eines Reihen-4 Zylindermotors enthalten? Wie können die Massenkräfte reduziert werden?

Answer 9

1-Zylinder: 1. und 2. Ordnung
4-Zylinder: 2. Ordnung

Reduktion durch Gewichtsreduktion, Ausgleichsgewicht und Ausgleichswellen

Question 10

Was ist der Unterschied der Signalanalyse zur Systemanalyse? Geben Sie je ein Beispiel für beide Methoden.

Answer 10

Signalanalyse: Auswertung der Systemantwort. Anregung wird nicht betrachtet.
Bsp.: Frequenzanalyse

Systemanalyse: Bestimmung der Systemeigenschaften. Analyse aufgrund Übertragungsfunktion
Bsp.: Modalanalyse

Question 11

Geben Sie jeweils ein Beispiel eines Bauteils im Fahrzeug, für folgende physikalische Prinzipien:
Isolation, Dämmung, Dämpfung, Absorption

Answer 11

Isolation: Motorlager, Fahrwerkslager
Dämmung: Teppiche, Scheiben
Dämpfung: Deadener, Tilger
Absorption: Teppiche, Dachhimmel

Question 12

Was ist der Vorteil von Hydrolagern, im Vergleich zu konventionellen Elastomerlagern, bei der Lagerung des Motors?

Answer 12

Höherer Schwingungskomfort (Lagerdämpfung) niederfrequenten Bereich (< 20 Hz)