Zur makroskopischen Aktivierung der Koppeleigenschaften eines piezoelektrischen Wandlers ist die Polung mittels eines elektrischen Feldes nötig. Werden Wandler in Strukturen integriert, verändern sich die elektrischen, thermischen und mechanischen Randbedingungen, auf die die Polung und die Bauteilauslegung abgestimmt werden müssen. Daher müssen Polungsparameter und Betriebsbedingungen für Bauteile mit integrierten Wandlern angepasst werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur makroskopischen Aktivierung der Koppeleigenschaften eines piezoelektrischen Wandlers ist die Polung mittels eines elektrischen Feldes nötig. Werden Wandler in Strukturen integriert, verändern sich die elektrischen, thermischen und mechanischen Randbedingungen, auf die die Polung und die Bauteilauslegung abgestimmt werden müssen. Daher müssen Polungsparameter und Betriebsbedingungen für Bauteile mit integrierten Wandlern angepasst werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Als PRE-SAFE® Structures werden crashaktive Rohbaustrukturen bezeichnet, welche im Fall einer Kollision schlagartig ihre Struktureigenschaften ändern. Innerhalb weniger Millisekunden wird die Struktur unter Innendruck gesetzt und in eine funktionsoptimale Gestalt überführt. Die Energiebereitstellung zur Druckbeaufschlagung und Umformung erfolgt mittels angepasster Gasgeneratorsysteme. Die Aktivierung basiert auf den Signalen einer lastfallspezifischen Crashsensorik. Neben der Steigerung der passiven Sicherheit bietet die Technologie Leichtbau- und Bauraumpotenziale gegenüber konventionellen Bauweisen. Bis heute existiert eine Vielzahl potenzieller Anwendungsbereiche. Zur serienreifen Umsetzung fehlen jedoch validierte Berechnungsmethoden zur Abbildung der anwendungstypischen Phänomene.
Der wärmeverlustbedingte Druckabfall im Inneren der Struktur und die Temperaturbelastung in unmittelbarer Gasgeneratornähe können derzeitig im Rahmen der Crashberechnung ebenso wenig abgebildet werden, wie ein Versagen lasergeschweißter Kehl- und I-Nähte an den anwendungsrelevanten Aluminium-Werkstoffen AA6014 bzw. AW8953.
Die Entwicklung adäquater Simulationsmethoden bildet den Kern der Arbeit. Darüber hinaus wird eine crashaktive Bordkante konzipiert und anhand der weiterentwickelten Simulationsmethoden im Rahmen einer Gesamtfahrzeug-Crashsimulation bewertet.
Aktualisiert: 2020-12-08
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