Machbarkeitsstudie: Numerische Bestimmung der Form von Glockenrippen für Glockenspiele
Im Jahre 1599 goss Bartlme Grassmayr in Tirol seine erste Glocke. Das Fachwissen der Glockengießer Grassmayr und das Geheimnis ihrer Glockenkonstruktionen (“Rippen”) wird seit 4 Jahrhunderten sorgfältig gehütet. Weltweit – in fast 100 Staaten – erklingen Glocken aus der Tiroler Glockengießerei Grassmayr.
Dieser Glockenklang wird aus einer größeren Anzahl von Teiltönen gebildet. Die Höhen der einzelnen Töne sind durch die Frequenzen der Schallwellen bestimmt, die eine Glocke abstrahlt. Diese entsprechen den Eigenfrequenzen der zu Schwingungen angeregten Glocke. Sie sind durch die Form und die Materialeigenschaften der Glocke festgelegt. Bei der Bestimmung von Glockenformen handelt es sich um ein komplexes Optimierungsproblem, weil mehrere Eigenfrequenzen einer Glocke – im Allgemeinen die ersten sechs bis acht Eigenfrequenzen – in Übereinstimmung mit den gewünschten Teiltönen zu bringen sind und auch Nebenbedingungen, wie zum Beispiel Mindestwerte für die Wanddicke, einzuhalten sind. Derzeitige Simulationsmodelle reichen dafür nicht aus, bzw. können nur mit Hilfe von zusätzlichen manuellen Berechnungen in Anspruch genommen werden.
Ziel der Machbarkeitsstudie war es, nach Überprüfung möglicher neuer technischer Lösungsvarianten (z.B. mit Hilfe von Programmsystemen aus dem Maschinen- und Flugzeugbau), die effizienteste Methode festzustellen und diese für eine erfolgreiche Anwendung zu adaptieren oder in einem nachfolgenden Aufbauprojekt zu entwickeln.
