Abklingkonstante

Kehrwert der Zeitkonstante einer exponentiell abfallenden Größe
(Weitergeleitet von Abklingkoeffizient)
Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Größe
bei einer freien gedämpften Schwingung.

Die Abklingkonstante, auch Dämpfungskonstante oder Abklingkoeffizient,[1] ist bei linearen Schwingungssystemen mit einem Freiheitsgrad das Produkt aus ungedämpfter Eigenkreisfrequenz und Lehrscher Dämpfung .

Der Zeitverlauf einer linearen Schwingung kann durch die Gleichung:

beschrieben werden. Bei positivem Vorzeichen der Abklingkonstanten klingt die Schwingung ab, bei negativem Vorzeichen nimmt die Amplitude der Schwingung exponentiell zu.

Bei einer gedämpften Schwingung () ist die Amplitude etwa nach der Zeit auf unter 5 % der Ausgangsamplitude abgeklungen.

Bei gemessenen Sprungantworten beliebiger Schwingungssysteme kann die Abklingkonstante näherungsweise aus dem logarithmischen Dekrement und der Periodendauer berechnet werden.

Das logarithmische Dekrement berechnet sich aus zwei Amplituden, die um die Schwingungsdauer entfernt liegen. Bei linearen Systemen reichen zwei Amplituden aus. Bei schwach nichtlinearen Systemen sollte über mehrere logarithmische Dekremente gemittelt werden. Bei stark nichtlinearen System ist es besser die Zeit zu ermitteln, bis die Amplitude in einen Streifen um ± 5 Prozent des Stationärwerts eingetreten ist.[2]

Systeme mit PT1-Verhalten, z. B. die Hintereinanderschaltung einer Feder und eines Dämpfers werden durch die Differentialgleichung

beschrieben. Die Zeitkonstante ist der Kehrwert der Abklingkonstanten.

Siehe auch

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Literatur

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Einzelnachweise

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  1. Eintrag IEV 103-05-24. In: DKE-IEV Deutsche Online-Ausgabe des IEV. Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE, Dezember 2009, abgerufen am 20. Dezember 2020: „positive Größe δ im Ausdruck A0 e−δt f(t), der eine exponentiell gedämpfte Schwingung beschreibt; dabei ist f(t) eine periodische Funktion“
  2. Otto Föllinger: Regelungstechnik. 6. verbesserte Auflage. Hüthig Verlag 1985. ISBN 3-7785-1137-8