DynaVal – Dynamisch adaptive Impedanzelemente zur Schwingungsbeeinflussung in Validierungsumgebungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dieter Krause; Professor Dr.-Ing. Sven Matthiesen
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530564503

Bei der Validierung technischer Systeme in dynamischen Tests kann die Anbindung des technischen Systems an die Untersuchungsumgebung die Versuchsergebnisse beeinflussen. Dieser Einfluss ist in unterschiedlichen dynamischen Systemen von Relevanz. Eine mögliche Zielgröße ist, mittels eingestellten Schnittstelleneigenschaften das dynamische Verhalten vibrationsbelasteter Systeme positiv zu beeinflussen, sodass bspw. kritisches Aufschwingen reduziert oder gänzlich vermieden wird. Im Bereich des realitätsnahen Testens ist es zum anderen notwendig, die Schnittstelleneigenschaften der realen Umgebung nachzubilden, um ein aussagekräftiges Verhalten des Testobjektes zu erhalten. Das beantragte Vorhaben fokussiert sich auf die Erforschung dynamisch adaptiver Impedanzelemente. Diese dienen in der Versuchstechnik als Schnittstellenelemente, um die zeitlich veränderliche mechanischen Randbedingungen abbilden zu können. Exemplarisch wird die Anwendbarkeit und Übertragbarkeit in den stark unterschiedlichen Bereichen Power-Tool und Flugzeugkabinen Validierung ermittelt. Im Bereich Power-Tools können dynamisch adaptive Impedanzelemente als Ersatzmodell zur Abbildung der Mensch-Maschine Interaktion herangezogen werden. Diese Interaktion ist zeitlich instationär und erfordert daher eine Adaptierbarkeit des Ersatzmodells, um unterschiedliche Betriebspunkte abbilden zu können. Mit dynamisch adaptiven Impedanzelementen ist es im Bereich der Untersuchung von Flugzeugkabinenelementen möglich, die Versuchsaktivitäten durch multistationäre Abbildung unterschiedlicher Anbindungseigenschaften des Testobjektes an den Prüfstand zu beschleunigen und große experimentelle Parameterstudien zu ermöglichen. Die Erforschung dynamisch adaptiver Impedanzelemente beinhaltet zunächst die Ermittlung der Anforderungen im dynamischen Testen von Systemen. Durch eine systematische Entwicklung adaptiven Steifigkeits- und Dämpfungselementen und deren Kombination zu dynamisch adaptiven Impedanzelementen, wird es möglich sein, die ermittelten Betriebszustände und Betriebszustandsübergänge im Testing abzubilden. In einem methodischen Vorgehen mit Hilfe eines Auswahlkatalogs und begleitenden Leitfäden, wird die Übertragbarkeit zur Unterstützung weiterer Forschung auf diesem Gebiet sichergestellt..

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen