Schwingungsuntersuchungen mit dem Smartphone und Tablet

Vibration measurements and analysis with smartphones and tablet PCs

Die heute gaengigen Smartphones und Tablets besitzen in der Regel leistungsstarke Schwingungssensoren, welche fuer schwingungstechnische Untersuchungen genutzt werden koennen. Am Fachgebiet Statik und Dynamik der Tragwerke der TU Kaiserslautern wurde hierfuer speziell eine entsprechende App „iDynamics“ entwickelt und erprobt. Mit dieser App koennen beliebige Schwingungs- und Erschuetterungsmessungen und Systemidentifikationsanalysen (zum Beispiel Bestimmung der Frequenz und Daempfung) durchgefuehrt werden. Zudem kann die App fuer eine Zustandsueberwachung der Struktur „Structural Health Monitoring“ eingesetzt werden. Somit koennen Aenderungen der dynamischen Eigenschaften der Struktur detektiert und ausgewertet werden. In diesem Beitrag werden die schwingungstechnischen Eigenschaften der Sensoren gaengiger Smartphones und Tablets analysiert und mit professionellen Schwingungssensoren verglichen. Im Anschluss wird die sachgerechte Anwendung der App demonstriert und die Parameter und Rahmenbedingungen fuer eine zuverlaessige Schwingungsuntersuchung ermittelt. Anhand zahlreicher Anwendungsfaelle aus der Praxis werden die Einsatzmoeglichkeiten eruiert und die Ergebnisse mit denen aus professionellen Schwingungsuntersuchungen verglichen. Die App ermoeglicht und eignet sich fuer den Einsatz in der „Forschenden Lehre“. Mit der App wird die Grundlage fuer ein experimentelles dynamisches Labor als mobile App fuer Studierende verschiedener Fachrichtungen (unter anderem Bauingenieurwesen und Maschinenbau) geschaffen. In der breiten Oeffentlichkeit kann die App als Tool fuer grobe Schwingungs- und Erschuetterungsmessungen eingesetzt werden, um zum Beispiel eine Ueberschreitung der zulaessigen Erschuetterung in Gebaeuden an Gleisanlagen, neben viel befahrenen Strassen oder am Arbeitsplatz (zum Beispiel in Industrieanlagen oder auf dem Lkw) zu beurteilen. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Today‘s mobile devices (smartphones and tablets) usually possess powerful vibration sensors, which can be used for vibration measurements and analyses. A specialized app “iDynamics” has been developed for this purpose at the Institute of Structural Analysis and Dynamics of the University of Kaiserslautern. This app can be utilized for various types of vibration measurements and analyses. It can also be applied for system identification (e.g. determination of frequency and damping) and for structural health monitoring. For instance, changes in the dynamic properties of the structure can be detected and evaluated. In this paper, features and characteristics of vibration sensors of current mobile devices (smartphones and tablet PCs) are analyzed and compared with professional vibration sensors. The application of the app and the corresponding parameters and settings for a reliable vibration measurement and analysis on a mobile device are presented. On the basis of numerous practical applications, possible application fields and conditions are determined and the results are compared with those from professional vibration analysis. The app is excellently suited for educational purposes and enables the integration of research activities in teaching and learning “research-oriented teaching” and creates the basis for an experimental dynamic laboratory as a mobile app for students of various disciplines (e.g. civil engineering and mechanical engineering). In the general public, the app can be used for rough vibration measurements e.g. to indicate unacceptable vibration levels in buildings in the vicinity of rail tracks or busy roads or at the workplace (e.g. in industrial plants or on trucks). (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Sadegh-Azar, H
    • Feldbusch, A
    • Agne, P
    • Koegel, C
  • Publication Date: 2017-5

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 200-11
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 92
    • Issue Number: 5
    • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
    • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01640266
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jul 5 2017 9:35AM