Leistungsangebot

Fraunhofer-Allianz Adaptronik

Semi-aktive Dämpfung mit Piezowandlern

Setzt man sich das Ziel, unerwünschte Schwingungen mittels verbesserter Strukturdämpfung zu reduzieren, lässt sich zwischen Energieaufwand und Funktionalität abwägen. Neben den passiven, meist massebehafteten Möglichkeiten existieren einerseits aktive Konzepte, die durch eine zusätzliche Energiezufuhr geprägt sind, andererseits auch Hybridformen, wie die semi-aktiven und -passiven Verfahren. Letztere nutzen gezielt die charakteristischen Eigenschaften piezokeramischer Elemente hinsichtlich der Wandlung von elektrischer und mechanischer Energie.
Ausgehend von einem Strukturmodell können über Optimierungsberechnungen Designparameter für ein maßgeschneidertes semi-aktives System bestimmt werden. Je nach Belastungsfall kommen unterschiedliche Strategien zum Einsatz, die sich bspw. in ihrer Adaptivität hinsichtlich des beeinflussbaren Frequenzbereichs unterscheiden. Durch numerische Machbarkeitsstudien lässt sich das Potenzial und der Aufwand solcher Maßnahmen an technischen Strukturen bewerten und ggf. ein Lösungsansatz prototypisch umsetzen.
Neben dem Einsatz als Strukturdämpfung kann der Systemaufbau auch als Basis für strukturüberwachende Systeme dienen.

Projektbeispiele:

Auswahl Veröffentlichungen:

(LBF Jahresbericht 2010: Schwingungstechnische Auslegung mit numerischen Verfahren)

Atzrodt, H., Mayer, D., Melz, T.: Reduction of bearing vibrations with shunt damping, Recent developments in acoustics, noise and vibration. 16th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2009. Proceedings. CD-ROM, 7, The 16th International Congress on Sound and Vibration (16th ICSV), 05.07.-09.07.2009, Kraków, Poland, The International Institute of Acoustics and Vibration -IIAV- (2009).

Kurch, M., Klein, C., Mayer, D.: A Framework for Numerical Modeling and Simulation of Shunt Damping Technology, Recent developments in acoustics, noise and vibration. 16th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2009, 8, International Congress on Sound and Vibration (ICSV), 5 - 9 July, Kraków, Poland, The International Institute of Acoustics and Vibration -IIAV- (2009).

Klaus, T.B., Heuss, O.: Design of Multiphysic Active Systems Using the Example of Shunted Piezoelectric Structures, 10, Stuttgart, ANSYS Conference & 29th CADFEM Users’ Meeting 2011 (2011).

Bein, T., Heuss, O., Klaus, T.B., Bös, J., et al.: The Quiet Office – Noise Abatement in Office Buildings by means of Smart Structures, Acoustics 2012, Acoustics, Hong Kong (2012).