Experimental and Numerical Dynamic Analysis of a Container Crane Structure (Experimentelle und rechnerische dynamische Analyse einer Containerkran-Tragkonstruktion.)

Die Modal-Parameter (Resonanzfrequenzen, Eigenschwingungsformen und Dämpfungswerte) einer Containerkran-Tragkonstruktion werden hier mittels der experimentellen und numerischen Identifikation vorgestellt. Das mechanische dynamische Modell eines Containerkrans wurde mit der Methode der finiten Elemente analysiert. Die Konstruktion besteht aus Timoshenko-Balkenelementen. Die Resultate der dynamischen Analyse des einfachen Konsole-Kastenträgers, modelliert einerseits mit Balken- andererseits mit Plattenelementen, wurden miteinander verglichen und auf die Verwendbarkeit der Balkenelemente überprüft. Wegen des relativ großen Krangewichts wurden die Auswirkungen der geometrischen Nichtlinearität auf die Eigenfrequenzen und Eigenschwingungsformen untersucht. An der Konstruktion wurde in Originalgröße ein Experiment mit Schwingungserregung durchgeführt, um die rechnerischen Eigenfrequenzen und Eigenschwingungsformen zu verifizieren und deren Dämpfungswerte zu messen. Ein weiteres Ergebnis dieses Experiments ist das dynamische Verhalten unter normalen Betriebsumständen, das für die Spannungsuntersuchung und die Bestimmung optimaler Konstruktionsparameter benötigt wird. Messungen der Schwingungen infolge von Windeinflüssen und Kranbewegungen wurden ebenfalls durchgeführt und werden hier kurz vorgestellt.