Kombination von Formgedächtnislegierungen und Piezoelementen zum Zwecke der Schwingungsdämpfung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jörg Wallaschek, seit 10/2014
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241552621

Der Einsatz von Piezowandlern eignet sich besonders zur Dämpfung von Schwingungen mit hohen Frequenzen und kleinen Amplituden. Formgedächtnislegierungen sind hingegen besonders gut für die Dämpfung im Bereich niedriger Frequenzen und großer Amplituden geeignet und stellen somit eine ideale komplementäre Ergänzung dar. Ziel dieses Projektes ist es, ein passives bzw. semi-aktives System zur Schwingungsminderung basierend auf einer Kombination dieser beiden Funktionswerk-stoffe zu erstellen. Auf diese Weise lassen sich größere Frequenzspektren und Amplitudenbereiche abdecken. Hierzu ist eine optimale Abstimmung der beiden Wandlerelemente notwendig. Diese Aus-legung soll anhand von grundlegenden, analytischen Modellen für die Formgedächtnislegierungen und die Piezowandler erfolgen, welche die Hysterese- und Wandlereigenschaften wiedergeben. Während die Dämpfungswirkung der Formgedächtnislegierung durch Materialhysterese hervorgerufen wird, wird bei den hier betrachteten Piezowandlern die Dämpfung mit passiven und semi-aktiven elektrischen Netzwerken erzeugt, um eine frequenzabhängige Dämpfungswirkung zu erzielen. Anwendungen für derartige Dämpfungssysteme sind zahlreich und finden sich beispielsweise in handgeführten Werkzeugmaschinen, Motorlagern und Landfahrzeugen. Im Rahmen dieses Projektes soll zu Validierungszwecken eine Sattelstütze für ein Fahrrad ausgelegt und aufgebaut werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Marcus Neubauer, bis 9/2014