Der Einsatz von Tilgern ist ein bewährtes Mittel zur Schwingungsreduktion. Durch geeignete Abstimmung lassen sich sowohl kontinuierlich wirkende externe Anregungen als auch freie Schwingungen bedämpfen, wobei die Wirkung mit größerer Tilgermasse zunimmt.
Insbesondere im Zusammenhang mit adaptiven Leichtbaustrukturen sind piezoelektrische Tilger eine interessante Alternative. Hierbei wird das Tilgungssystem durch ein elektrisches Netzwerk realisiert, während das Piezoelement als Energiewandler fungiert. Durch schaltende Netzwerke oder synthetische negative Kapazitäten kann die Dämpfungsleistung des Systems weiter gesteigert werden.
Diese Arbeit stellt eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Tilgernetzwerke vor, während die optimale Auslegung des Piezoelementes auf Grundlage des generalisierten Kopplungsfaktors erfolgt. Hierbei werden klare Auslegungsvorschriften entwickelt, um eine möglichst effektive Ausnutzung des Piezomaterials zu erzielen. Die Ergebnisse lassen sich sowohl für die Schwingungsdämpfung als auch das Energy Harvesting anwenden.
Aktualisiert: 2020-01-17
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Der Einsatz von Tilgern ist ein bewährtes Mittel zur Schwingungsreduktion. Durch geeignete Abstimmung lassen sich sowohl kontinuierlich wirkende externe Anregungen als auch freie Schwingungen bedämpfen, wobei die Wirkung mit größerer Tilgermasse zunimmt.
Insbesondere im Zusammenhang mit adaptiven Leichtbaustrukturen sind piezoelektrische Tilger eine interessante Alternative. Hierbei wird das Tilgungssystem durch ein elektrisches Netzwerk realisiert, während das Piezoelement als Energiewandler fungiert. Durch schaltende Netzwerke oder synthetische negative Kapazitäten kann die Dämpfungsleistung des Systems weiter gesteigert werden.
Diese Arbeit stellt eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Tilgernetzwerke vor, während die optimale Auslegung des Piezoelementes auf Grundlage des generalisierten Kopplungsfaktors erfolgt. Hierbei werden klare Auslegungsvorschriften entwickelt, um eine möglichst effektive Ausnutzung des Piezomaterials zu erzielen. Die Ergebnisse lassen sich sowohl für die Schwingungsdämpfung als auch das Energy Harvesting anwenden.
Aktualisiert: 2019-11-07
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Der Einsatz von beschalteten Piezoelementen zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen weist insbesondere im Leichtbau und in Präzisionsmaschinen Vorteile gegenüber herkömmlichen Dämpfungs-systemen auf. Während die üblicherweise verwendeten linearen Netzwerke lediglich auf einen Systemzustand abstimmbar sind, erlauben die so genannten Switching-Techniken ein Umschalten zwischen zwei Netzwerken. Durch geeignete Anpassung der Schaltzeitpunkte lässt sich eine hohe Dämpfungswirkung in einem großen Frequenzbereich erzielen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Dämpfungswirkung der Switching-Netzwerke mit der von herkömmlichen Resonanzbeschaltungen verglichen und es werden die optimalen Netzwerkparameter und Schaltzeitpunkte bestimmt. Als weitere Beschaltungen werden negative Kapazitäts-Netzwerke sowie aktive Geschwindigkeitsrückführungen untersucht.
Als relevante technische Anwendung wird eine Scheibenbremse untersucht. Hierbei wird gezeigt, dass bei entsprechender Beschaltung das Bremsenquietschen unterdrückt werden kann.
Aktualisiert: 2019-10-17
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