Schallquellen auf Basis von dielektrischen Elastomeren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Projekt "Schallquellen auf Basis von dielektrischen Elastomeren (DE)" erfolgte eine vertiefte Betrachtung der Technologie dielektrischer Elastomere hinsichtlich des Einsatzes in dynamischen und akustischen Anwendungen. Hierzu wurde insbesondere die Methode der elektromechanischen Netzwerke auf dielektrische Elastomere durch die Entwicklung von entsprechenden Wandler- und Strukturmodellen auf DE erweitert. Dadurch wird der Brückenschluss zu konventionellen akustischen Systemen geschaffen, bei denen diese Methode in der Entwicklung aufgrund ihrer Übersichtlichkeit und Effizienz seit langem etabliert ist. Auf Grundlage der so geschaffenen Möglichkeit zur prädikativen Systembeschreibung konnten Entwurfskriterien, erweiterte Systemanforderungen sowie neuartige Schallwandler abgeleitet werden. Letztere wurden in Form von Demonstratoren einer dielektrischen Elastomer-Unimorph-Membran als Kopfhörertreiber und in Form von Lautsprechern mit Rollenaktorantrieb exemplarisch realisiert und erprobt. Hierzu erfolgte ebenfalls die Entwicklung dedizierter Elektronik zur Leistungsversorgung. Anhand der geschaffenen Anordnungen konnten zahlreiche technologische Vorteile von DE für den Einsatz in Schallquellen gegenüber konventionellen elektrodynamischen Systemen sowie deren Praxistauglichkeit demonstriert werden. Hierbei sind neben der möglichen Effizienzsteigerung, der Rohstoffverfügbarkeit und Magnetfreiheit v.a. die erreichten Gewichtersparnisse und gänzlich neuartigen Abstrahleigenschaften hervorzuheben. Die durchgeführten Arbeiten bilden eine wesentliche Grundlage zur zukünftigen Entwicklung dynamischer und akustischer Systeme auf Basis dielektrischer Elastomere, welche neuartige Einsatzfelder erschließen und erheblich zur Energieeinsparung beitragen können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Improved Linear Network Models of Air Filled Tubes, Slits and Cavities. Acta Acustica united with Acustica, 105(1), 174-182.
Bakardjiev, Petko; Voigt, Andreas; Marschner, Uwe; Altinsoy, M. Ercan & Richter, Andreas
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Supply circuit for DEA in dynamic applications Konferenzbericht EuroEAP 2019
P. Bakardjiev, E. Altinsoy & A. Richter
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Adaptive Spiegelschichten auf Basis metallisierter Silikongele, 05/2020, TU-Dresden
M. Franke
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Detailanalyse von DE- Rollenaktoren für Lautsprecherantrieb Konferenzbericht DAGA 2020
P. Bakardjiev, M.Franke, U. Marschner, A. Richter & E.M. Altinsoy
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Dielectric Elastomer Actuator Driven Soft Robotic Structures With Bioinspired Skeletal and Muscular Reinforcement. Frontiers in Robotics and AI, 7.
Franke, M.; Ehrenhofer, A.; Lahiri, S.; Henke, E.-F. M.; Wallmersperger, T. & Richter, A.
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Prediction of the Behavior of Dynamically Actuated DE Roll-Actuators Using Equivalent Circuits. ASME 2020 Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems. American Society of Mechanical Engineers.
Bakardjiev, Petko; Marschner, Uwe; Franke, Markus; Richter, Andreas & Altinsoy, Ercan M.
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Surface and mechanical analysis of metallized poly(dimethylsiloxane) gel for varifocal micromirrors. Surface and Interface Analysis, 52(12), 1163-1170.
Franke, Markus; Slowik, Irma; Langer, Enrico; Leo, Karl & Richter, Andreas
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Dielectric elastomer unimorph Membrane as Headphone Driver (DEUM-Driver) Konferenzbericht EuroEAP 2021
P. Bakardjiev, M. Franke, A. Richter, U. Marschner & E. Altinsoy
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Electromechanical Model of Dielectric Elastomer Transducers. ASME 2022 Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems. American Society of Mechanical Engineers.
Bakardjiev, Petko; Marschner, Uwe; Richter, Andreas & Altinsoy, Ercan M.
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Network-Model based Design of Loudspeakers and Headphones based on Dielectric Elastomers. Sachsische Landesbibliothek, Staats- und Universitatsbibliothek Dresden.
Bakardjiev, Petko
