In der Automobilindustrie wie auch in vielen anderen Bereichen des Maschinenbaus stellen mechanische Schwingungen ein zunehmendes Problem dar. Sie haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Sicherheit und den Komfort und tragen als ein wesentlicher Faktor zur Akzeptanz des Produktes beim Kunden bei. Es besteht demnach ein großer Bedarf an Maßnahmen um diese störenden Schwingungen, deren Ursachen vielfältiger Natur sein können, zu reduzieren. Hierbei stoßen passive Systeme aufgrund ihrer nur eingeschränkten Wirksamkeit und des oftmals erheblichen Zusatzgewichts an ihre Leistungs- bzw. Effektivitätsgrenzen. Eine der Ursachen für komfortbeeinflussende Schwingungen in der Automobiltechnik liegt in der Interaktion zwischen Fahrbahnoberfläche und Reifen. Der Bereich des Federdoms wurde als eine mögliche Schnittstelle für einen aktiven Systemeingriff identifiziert. Der aktive Systemeingriff erfolgt durch eine modulare, d.h. auf andere Anwendungen wie z.B. Maschinenlagerungen übertragbare Interfacestruktur. Aufgrund der Komplexität dieser Anwendung, insbesondere der notwendigen Kenntnis verschiedenster ingenieurtechnischer Fachgebiete, ist durch die Vernetzung der verschiedenen, im Fraunhofer Projekt FASPAS vertretenen Kompetenzen, repräsentiert durch die beteiligten Institute, ein domänenübergreifender Ansatz gewählt worden, bei dem Fragestellungen aus dem Bereich Aktorik, Sensorik, Regelungstechnik, Elektrotechnik und Konstruktionstechnik gleichberechtigt von Anfang an berücksichtigt wurden. Die ganzheitliche Entwicklungssystematik zeigte bereits in der Anfangsphase des Projektes ihr Potential hinsichtlich einer frühzeitigen Performaceabschätzung und einer daraus resultierenden Auslegung von Reglerstrategien, konstruktiven Details, etc.. Erste Vergleiche der numerischen Gesamtsystemsimulation mit den im Test ermittelten Eigenschaften liefern eine gute Übereinstimmung. Tests unter Realbedingungen insbesondere in Fahrversuchen stehen jedoch noch aus. Um eine Alternative zu den kosten- und zeitintensiven Fahrversuchen zu schaffen befinden sich außerdem neuartige Prüfstände im Aufbau um Belastungsszenarien bis in den für den aktiven Systemeingriff relevanten Frequenzbereich hin im Labor experimentell simulieren zu können. Das generelle Konzept des beschriebenen Interfaces wird über das vorgestellt Projekt hinaus bereits auf andere Anwendungen übertragen. Durch die Möglichkeit des modularen Aufbaus und der Skalierbarkeit der Eigenschaften auf den jeweiligen Anwendungsfall, verbunden mit der Möglichkeit des Einsatzes von Low-Cost Multilayer Aktoren, wurde ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zur Verfügbarmachung eines adaptiven Struktursystems für einen potentiellen Massenmarkt geschaffen.
Entwicklung, Bau und Test eines multiaxialen, modularen Interfaces zur aktiven Schwingungsreduktion für automotive Anwendungen
AC, Adaptronic Congress, 9 ; 4-11
2005
11 Seiten, 25 Bilder, 4 Quellen
Conference paper
German
Piezoelektrisches Dämpfersystem zur semi-aktiven Schwingungsreduktion
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