Dynamik

Dynamischen Berechnungen dienen dazu, das Verhalten einer Struktur auf zeitlich veränderliche Lasten zu beschreiben.

Eine Eigenfrequenz eines schwingfähigen Systems ist die Frequenz, mit der das System nach einmaliger Anregung schwingen kann.
Bei Vernachlässigung der Dämpfung fallen die Eigenfrequenzen mit den Resonanzfrequenzen des Systems zusammen.
Wenn einem solchen System von außen Schwingungen aufgezwungen werden, deren Frequenz mit der Eigenfrequenz übereinstimmt, reagiert das System mit besonders großen Amplituden, was man als Resonanz oder, wenn zerstörende Auswirkungen auftreten, Resonanzkatastrophe bezeichnet.
Die Bestimmung von Eigenfrequenzen erfolgt rechnerisch als Eigenwertproblem.

Die Antwort eines Systems bei einer Erregung durch eine harmonische Last kann als Funktion der Frequenz über eine sogenannte Harmonic Response Analyse bestimmt werden. Dies entspricht rechnerisch einem Test auf dem Rütteltisch mit einem Sinussweep.

Die Antwort einer Struktur auf einen Stoß oder einen Schock kann anhand einer Stoßanalyse ermittelt werden. Die Belastung wird hier als Zeitfunktion angegeben (z.B. Halbsinus).

Die Antwort einer Struktur auf eine beliebige, zeitlich veränderliche Last lässt sich über eine Spektralanalyse bestimmen. Hierbei geht jedoch die zeitliche Information verloren. Als Eingabe wird die Energiedichte innerhalb eines Frequenzbandes vorgegeben und die Antwort der Struktur durch eine konservative Überlagerung der einzelnen Schwingungsmoden bestimmt.