Projekte

Zahlreiche technische Produkte sind durch ausgeprägte Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Teilsystemen gekennzeichnet. Im Laufe des Entwicklungsprozesses werden häufig einzelne Komponenten des Gesamtsystems in Prüfständen und Versuchsaufbauten experimentell bewertet. Wird hierbei nur das zu betrachtende Teilsystem in den Versuch übernommen, bleiben Effekte, die im realen Einbauzustand durch Wechselwirkungen mit benachbarten Teilsystemen entstehen, in der Prüfung unberücksichtigt. Je nach dem, wie stark die Wechselwirkungen im realen System ausgeprägt sind und welche Größen bei der experimentellen Bewertung von Interesse sind, können die im Versuch ermittelten Ergebnisse erheblich von den Werten abweichen, die sich im realen Einbauzustand einstellen. Dies kann beispielsweise auf die experimentelle Betriebsfestigkeitsbewertung einzelner Baugruppen, die Charakterisierung von hochintegrierten Aktorsystemen oder die Körperschallanalyse von Maschinen zutreffen.

Am Fraunhofer LBF werden aktive Systeme entwickelt, die es ermöglichen, das statische und dynamische Verhalten angrenzender Teilsysteme – wie zum Beispiel Anbindungsstrukturen – gezielt nachzubilden und somit im Versuch zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck werden geeignete Aktoren in den Prüfstand integriert, denen durch spezielle Regelungsansätze das gewünschte Systemverhalten aufgeprägt wird. Die für die Regelung benötigten Sollwertmodelle können sowohl numerisch als auch experimentell oder, im Fall von einfach nachzubildenden Anbindungsbedingungen, analytisch bestimmt werden.

Mit aktiven Anbindungsimpedanzen wird eine realistische Bewertung technischer Systeme in einer, an die jeweilige Aufgabe flexibel anpassbaren, experimentellen Entwicklungs- oder Prüfumgebung möglich. Beispielsweise können so die experimentelle Betriebslastensimulation von Baugruppen verbessert oder aktive Systeme zur Schwingungsreduktion unter realitätsnahen Randbedingungen erprobt werden. Das nachzubildende Verhalten der Anbindung kann während eines Testlaufes variiert werden. Hierdurch können zeitveränderliche Randbedingungen im Versuch berücksichtigt und der Einfluss des dynamischen Verhaltens von angrenzenden Teilsystemen auf die zu bewertende Komponente oder Maschine systematisch untersucht werden.

Für dieses Projekt wurden folgende Adaptronik-Bausteine verwendet:

Messung und Analyse von Übertragungsfunktionen