Leichtbaustrukturen mit adaptivem dynamischen Verhalten durch minimale Formänderung

Dr.-Ing. Pawel Kostka (Dresden)

Schallschutzkapsel
Schallschutzkapsel
Diskrete Schwingungsisolatoren
Diskrete Schwingungsisolatoren

Motivation

  • Festigkeit, Steifigkeit und Dämpfung sind gekoppelte Entwurfsvariablen von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV)
  • Sowohl passive als auch aktive Dämpfungsmaßnahmen verschlechtern den Leichtbaugrad
  • Minimale Formänderung in Verbindung mit Compressible Constrained Layer Damping (MF-CCLD) kann die Basis für eine nahezu
    gewichtsneutrale, adaptive Beeinflussung des Schwingungsverhaltens bilden
Dämpfende Fahrzeugstirnwand
Dämpfende Fahrzeugstirnwand

Wissenschaftliche Ziele

  • Abschätzung des Potentials von MF-CCLD
    • zur Beeinflussung der Schwingungen und Schallabstrahlung von Leichtbaustrukturen aus FKV als flächig integrierte Dämpfer
    • zur Schwingungsisolierung von Maschinen als diskrete Dämpfer
  • Erarbeitung geeigneter Modellierungs- und Entwurfsstrategien von Strukturen und Systemen mit dem neuartigen Dämpfungskonzept
  • Erstellung von Konzepten zur anwendungsgerechten MF-CCLD-Aktuation
MF-CCLD: Minimale Formänderung in Verbindung mit Compressible Constrained Layer Damping
MF-CCLD: Minimale Formänderung in Verbindung mit Compressible Constrained Layer Damping
Rheometrische Werkstoffcharakterisierung
Rheometrische Werkstoffcharakterisierung
Schwingungsmessung im Fensterprüfstand
Schwingungsmessung im Fensterprüfstand

Arbeitsprogramm

  • Charakterisierung von Werkstoffen mit verdichtungsabhängigen viskoelastischen Eigenschaften
    • Druckabhängigkeit der Dämpfung und Steifigkeit
    • Temperatureinfluss, erreichbare spezifische Dämpfungsleistung
  • Phänomenologische Beschreibung von MF-CCLD
    • Verformungskinematik
    • Aktuationskennfelder
  • Modellierung adaptiv gedämpfter Strukturen sowie Mehrkörper (MK)-Systeme
    • Integration von MF-CCLD-Modellen in Finite-Elemente- und MK-Simulationsumgebungen
    • Untersuchungen zu Anwendungsszenarien und -grenzen von MF-CCLD bei Flächentragwerken und Maschinen
  • Experimentelle Validierung
Numerische Verformungs-, Beanspruchungs- und Schwingungsanalyse
Numerische Verformungs-, Beanspruchungs- und Schwingungsanalyse

Kontakt

Dr.-Ing. Pawel Kostka
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Technische Universität Dresden
Holbeinstraße 3
01307 Dresden
Tel. +49 351 463-42572
Fax +49 351 463-38143
E-mail pawel.kostka@tu-dresden.de

Dipl.-Ing. Tom Ehrig
Tel. +49 351 463-38568
E-mail tom.ehrig@tu-dresden.de

Dipl.-Ing. Klaudiusz Holeczek
Tel. +49 351 463-38051
E-mail klaudiusz.holeczek@tu-dresden.de

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