Dynamik von Ultraschallschwingern mit Stoßkontakt

In etlichen Ultraschallanwendungen kommt es zu Stößen zwischen Schwinger und Untergrund. Dann kann es sowohl zu abrupten Sprüngen in der Schwingamplitude als auch zu stabilen Modulationen der Betriebsschwingung kommen. Die Modulation geht mit einer niederfrequenten Schwingung des gesamten Werkzeugs einher. Beide Phänomene werden mit Hilfe modaler Ersatzmodelle beschrieben und erklärt. Dabei werden umfangreiche Parameterstudien angestellt und der Entstehungsmechanismus der niederfrequenten Schwingungen erklärt. Die modellgestützten Analysen werden um Messungen an einem Stoßprüfstand ergänzt. Insbesondere wird auch der instabile Betriebsbereich eines Ultraschallschwingers mit Stoß in der Umgebung eines Amplitudensprungs vermessen.