Wo FEM- und CFD-Analysen präzise Aussagen über einzelne Bauteile und überschaubare Baugruppen liefern, untersucht die dynamische Systemsimulation zeitveränderliche Vorgänge ganzer Systeme. Diese Systeme können auch aus Komponenten unterschiedlicher physikalischer Domänen bestehen. Somit lassen sich zum Beispiel die Wechselwirkungen und resultierenden Effekte aus Regelstrecken gekoppelt mit mechanischen, hydraulischen und oder elektrischen Strukturen komfortabel in nur einem Modell auf einer Plattform betrachten.

Zustandsveränderungen von Maschinensystemen äußern sich in der Erhöhung, Verschiebung oder Häufung von Schwingungsamplituden. Die dynamische Datenerfassung war schon immer das Herzstück jeder Schwingungsmessung. Es reicht aber nicht aus, nur Daten zu erfassen, sondern es muss auch möglich sein, die Rohdaten zu analysieren, zu verarbeiten und in aussagekräftige Inhalte zu interpretieren, um Rückschlüsse auf den Qualitäts-, Wartungs- und Schädigungszustand ziehen zu können. Diese Arbeit behandelt die Entwicklung eines App-basierten Messsystems zur messtechnischen Erfassung, Analyse und Visualisierung von Schwingungssignalen, um eine aussagekräftige Zustandsbeschreibung vorzunehmen. Ferner betrachtet sie verschiedene normative Verweise, welche in der Messgeräteentwicklung und Schwingungsdiagnostik relevant sind. Ein Vergleich der LabView- und Matlabprogrammierung und deren analytischen Ergebnissen sowie ein Ausblick schließen diese Arbeit ab.:1 Einleitung 9 2 Hintergrund 11 3 Normative Verweisungen 18 3.1 Weitere Techniken 24 4 Hardware 25 4.1 Visualisierung Neopixel 31 5 Software 33 5.1 LabView 33 5.2 Main 34 5.3 Benutzeroberfläche „page 1“ 35 5.3.1 Time Signal 35 5.3.2 Fast Fourier Transform 36 5.3.3 Wavelet 38 5.3.4 Enveloping 39 5.3.5 Enveloping Spectrum 40 5.4 Benutzeroberfläche „page 2“ 41 5.5 Benutzeroberfläche „page 3“ 43 5.6 Mathematik und programmatische Umsetzung 44 5.6.1 Main 44 5.6.2 Time Signal 46 5.6.3 Fast Fourier Transform 50 5.6.4 Wavelet 53 5.6.5 Enveloping 62 5.6.6 Cepstrum 66 5.7 Messungen 68 5.7.1 Hinweise zur Verwendung des VMS 68 5.7.2 Time Signal 69 5.7.3 Fast Fourier Transform 70 5.7.4 Enveloping 71 5.7.5 Enveloping Spectrum 71 5.8 Zusammenfassung und Rahmenbedingungen 72 6 Schlussbetrachtung 75 7 Quellenverzeichnis 78 8 Abbildungsverzeichnis 81 9 Tabellenverzeichnis 84 10 Eidesstattliche Erklärung 85 11 Anhang 86 11.0.1 Spezifikationen 86 11.0.2 Arduino-Sketch 87

Wo FEM- und CFD-Analysen präzise Aussagen über einzelne Bauteile und überschaubare Baugruppen liefern, untersucht die dynamische Systemsimulation zeitveränderliche Vorgänge ganzer Systeme. Diese Systeme können auch aus Komponenten unterschiedlicher physikalischer Domänen bestehen. Somit lassen sich zum Beispiel die Wechselwirkungen und resultierenden Effekte aus Regelstrecken gekoppelt mit mechanischen, hydraulischen und oder elektrischen Strukturen komfortabel in nur einem Modell auf einer Plattform betrachten.