• Schedlinski C., Marzok, C., Wiesendahl, U.:
    "Reduktion von Störeinflüssen auf einen Prüfstand für optische Systeme"

    Tagungsband, 2. VDI-Fachtagung Schwingungen 2019, Würzburg, Deutschland, 05.-06. November 2019 (VDI-Berichte 2366, S. 295-305.)

    Die Carl Zeiss SMT GmbH ist bekannt für Präzisionsoptikkomponenten im Bereich der Halbleiterfertigung. Um die erforderliche hohe Produkttreue der Komponenten zu gewährleisten, werden verschiedene Qualitätssicherungsschritte im Rahmen der Fertigung durchlaufen.
    Bei einem dieser Qualitätssicherungsschritte werden mit Hilfe eines speziellen Prüfstands, Leistungsparameter bestimmter Produkte überprüft. Unter ungünstigen Umgebungsbe-dingungen kann dabei mitunter eine nicht erwartete Performance des Produkts bei den Leistungstests festgestellt werden. In diesen Fällen ergibt eine Wiederholung der Leistungstests zu einem späteren Zeitpunkt zu günstigeren Umgebungsbedingungen die erwartungsgemäße Performance und damit den Nachweis der Konformität des untersuchten Systems. Die bei den ersten Leistungstests beobachtete Nichtkonformität kann externen Störungen und nicht tatsächlichen Leistungsabweichungen des Produkts zugeschrieben werden. Da eine Wiederholung von Leistungstests sowohl zeit- als auch kostenaufwändig ist und darüber hinaus den Gesamtdurchsatz des Prüfstands verringert, wurden Vibrations- und Akustikmessungen als Grundlage zur Ermittlung der Störquellen für die Abweichungen der Testläufe durchgeführt. Insbesondere Betriebsdaten wurden dabei mit Hilfe von Spektral- und Transferpfadanalysen (TPA) untersucht, um schließlich geeignete Verbesserungsmaßnahmen entwickeln und umsetzen zu können.
    In dieser Veröffentlichung werden die wichtigsten Ergebnisse und Erkenntnisse aus der Testkampagne selber vorgestellt sowie erste umgesetzte Maßnahmen gezeigt. Hieran wird aufgezeigt, wie eine intelligente Kombination moderner experimenteller Techniken dazu beitragen kann, die Leistung heutiger technischer Systeme zu optimieren.

    (PDF-Datei 3255 KB)

  • Schedlinski C., Marzok, C., Wiesendahl, U.:
    "Application of operational test data and transfer path analysis to a test bench for optical systems"

    Tagungsband, ISMA 2018, Leuven, Belgien, 2018

    In this paper the application of operational test data analysis and transfer path analysis to a test bench for optical systems is presented. Especially data of vibration and acoustic measurements are investigated and spectral analysis is employed next to TPA in order to identify the driving sources of occasional failures of test runs.

    (PDF-Datei 1719 KB)

  • Schedlinski C.,Schell J.,Biegler E.,Sauer J.:
    "Application of optical measurement techniques for experimental modal analyses of lightweight structures"

    Tagungsband, ISMA 2016, Leuven, Belgien, 2016

    In this paper, different excitation methods for experimental modal analysis are assessed by example of a lightweight aluminum cover in conjunction with classical acceleration measurements and laser scanning vibrometry. It will particularly be shown that one of the greatest advantages of laser scanning vibrometry, namely the massless and practically interaction free automated response measurement of lightweight structures can be compromised significantly if shaker excitation is employed. Since these effects usually cannot be fully quantified and eliminated in the following they may especially jeopardize the successful outcome of subsequent model validation campaigns.

    (PDF-Datei 1113 KB)

  • Baumann K., Hennig A., Schedlinski C., Hiller M., Rieder E.:
    "Bottom-Up-Strategie zur Validierung des FE-Modells einer Abgasanlage unter besonderer Berücksichtigung der Systemdämpfung"

    Tagungsband, VDI-Fachtagung „Schwingungsanalyse & Identifikation 2016“, Fulda, Deutschland, 15.-16. März 2016 (VDI-Berichte 2259, S. 149-161.)

    Die Qualität eines Finite-Element (FE)-Modells bestimmt maßgeblich die Güte und Aussagekraft der damit durchgeführten Analysen. Die Validierung von FE-Modellen für Dynamiksimulationen umfasst üblicherweise die Beurteilung der Güte anhand der Ergebnisse einer experimentellen Modalanalyse (EMA) mit Hilfe der MAC-Matrix sowie den relativen Frequenzabweichungen sowie gegebenenfalls die Optimierung von Masse bzw. Masseverteilung und Steifigkeiten des FE-Modells in einer computergestützten Modellanpassung (CMA) mit dem Ziel, eine bessere Übereinstimmung mit den gemessenen Eigenfrequenzen und Eigenformen zu erreichen.
    In diesem Beitrag wird die schrittweise Validierung ausgehend von Einzelkomponenten über Zusammenbauten bis hin zum Gesamtsystem („Bottom-Up-Strategie“) am Beispiel einer Pkw-Abgasanalage (AGA) vorgestellt. Das bisherige Verfahren zur Optimierung von Masse und Steifigkeit wird dabei in jedem Schritt konsequent um die Anpassung der Strukturdämpfung des Modells erweitert, wobei als neu in das Verfahren integriertes Gütekriterium die Abweichung der berechneten von den gemessenen Übertragungsfunktionen über die Halbwertsbreite der einander zugeordneten Eigenfrequenzen genutzt wird. Es wird gezeigt, dass mit dieser erweiterten Bottom-Up-Strategie eine gute Abbildung der untersuchten Komponenten und Zusammenbauten unter Berücksichtigung einer realitätsnahen Strukturdämpfung erzielt werden kann.

    (PDF-Datei 407 KB)

  • Kharitonov A., Geuppert B., Wagner F.:
    "Dämpfungssimulation bei aktiv geregelten Systemen in der Halbleiterindustrie"

    Tagungsband, 3. VDI-Fachtagung "Schwingungsdämpfung 2015", Leonberg, Deutschland, 22.-23. September, 2015

    Zur Erzielung der hohen Positionsgenauigkeit von Komponenten, wie etwa optischen Elementen in der Halbleiterindustrie, ist eine Positionsregelung mit hoher Bandbreite erforderlich. Bei beschränkter Steifigkeit solcher Elemente führt dies zur Anregung elastischer Eigenmoden und gefährdet die Stabilität der Regelkreise. Die Hypothese der proportionalen Dämpfung führt bei der Modellierung lokaler Dämpfer mit dem Ziel der Abschwächung der Resonanzpeaks zu falschen Berechnungsergebnissen. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht eine genauere Systembeschreibung. Dies wird durch Erweiterung auf nichtproportionale Dämpfung mittels folgender Schritte erreicht: Einsatz speziell entwickelter Softwareroutinen im Rahmen des jeweiligen FE-Programms zur Normierung der komplexen Eigenvektoren, deren Import in MATLAB und Aufbau des modalreduzierten Zustandsraummodells.

    (PDF-Datei 380 KB)

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