Numerische und experimentelle Optimierung zur Auslegung von schwingungsarmen Strukturen durch Platzierung von lokaler viskoelastischer Dämpfung

Prof. Dr.-Ing. Boris Lohmann (München)
Prof. Dr. Daniel J. Rixen (München)

Motivation

  • wachsende Nachfrage an nachhaltiger Mobilität mit geringerem Energieverbrauch
  • Leichtbaustrukturen zur Senkung des Fahrzeuggewichts und damit des Energieverbrauchs
  • Schwingungen und Lärmemissionen sollen aus Komfort- und Umweltgründen gering gehalten werden
  • etablierte Lösung über aufgeklebte Dämpfungsmatten, welche aber zur Erhöhung des Gesamtgewichts führen
  • Ziel: optimale teilweise Platzierung von Dämpfungsschichten zur gezielten Anpassung der Dämpfungseigenschaften ohne übermäßige Gewichtszunahme

Wissenschaftliche Ziele

  • numerische Vorhersage von visko-elastischen Eigenschaften von Bauteilen im Maschinenbau
  • Reduktion des Aufwands bei numerischer Simulation von Strukturen mit visko-elastischen Materialien mit Hilfe von parametrischer Modellreduktion
  • Entwicklung von numerischen Methoden zur Optimierung von Strukturen mit visko-elastischen Dämpfungsschichten; insbesondere Optimierung der Positionierung dieser Dämpfungsschichten

Arbeitsprogramm

  • WP1: Implementierung und Verifikation von visko-elastischen Materialmodellen im Forschungscode AMfe  (verfügbar unter http://github.com/AppliedMechanics/AMfe)
  • WP2: Entwicklung von Modellreduktionsmethoden für lineare strukturmechanische Finite-Elemente-Modelle inklusive Beschleunigung der Auswertung interner Variablen, welche zur Umsetzung visko-elastischer Materialien benötigt werden
  • WP3: Erweiterung der in WP2 entwickelten Methoden auf parametrische Modelle, um beispielsweise die Platzierung von Dämpfungselementen optimieren zu können

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Lohmann
Technische Universität München
Fakultät für Maschinenwesen
Lehrstuhl für Regelungstechnik
Boltzmannstr. 15
84748 Garching bei München
Tel.: +49 89 289 – 15662
Fax: +49 89 289 – 15653
E-Mail: lohmann@tum.de

Prof. Dr. Daniel J. Rixen
Technische Universität München
Fakultät für Maschinenwesen
Lehrstuhl für Angewandte Mechanik
Boltzmannstr. 15
84748 Garching bei München
Tel.: +49 89 289 – 15220
Fax: +49 89 289 – 15213
E-Mail   rixen@tum.de

Christopher Lerch, M.Sc. (hons)
Technische Universität München
Fakultät für Maschinenwesen
Lehrstuhl für Regelungstechnik
Boltzmannstr. 15
84748 Garching bei München
Tel.: +49 89 289 – 15662
Fax: +49 89 289 – 15653
E-Mail: christopher.lerch@tum.de

Christian Meyer, M.Sc.
Technische Universität München
Fakultät für Maschinenwesen
Lehrstuhl für Angewandte Mechanik
Boltzmannstr. 15
84748 Garching b. München
Tel.: +49 89 289 – 15202
Fax: +49 89 289 – 15213
E-Mail: christian.meyer@tum.de

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