Jahresbericht 2017

Forschungsbereich Adaptronik

Das schwingungstechnische Verhalten, der funktionsintegierte Leichtbau und die Steigerung der Zuverlässigkeit mechanischer Systeme stehen im Vordergrund. Zur Verbesserung der Systemeigenschaften werden neben Leichtbauprinzipien neuartige passive und aktive Strukturmaßnahmen berücksichtigt. Wir unterstützen bei der Problem- und Machbarkeitsanalyse, konzipieren und setzen kundenoptierte prototypisch Lösungen um. Wir entwickeln angepasste Tools für die Systemauslegung und begleiten beim Transfer für kommerzielle Implementierungen. Hierfür werden Methoden der num. und exp. Struktur- und Zuverlässigkeitsanalyse, der Strukturdynamik und der Signalverarbeitung entwickelt und eingesetzt. Für die Realisierung zuverlässiger aktiver Strukturlösungen werden smarte Sensor- und Aktorsysteme und elektronische Subsysteme entwickelt und regelungstechnische Lösungen auf Eingebetteten Systemen abgeleitet. Es steht eine ganzheitliche Entwurfskette zur Verfügung: messtechnische Analyse, numerische Verfahren für Konzeptevaluation, Auslegung u. Simulation, Fertigung von prototypischen mechanischen, elektromechanischen und elektronischen Funktionsmustern, Methoden und Werkzeuge zur Absicherung von Funktion und Zuverlässigkeit im Labor und im Feldversuch.

Betriebsfester und funktionsintegrierter Leichtbau (Prof. Dr.-Ing. Andreas Büter): 

• Experimentelle Charakterisierung neuer Leichtbaumaterialien.
• Bewertung und Optimierung der Betriebsfestigkeit von Leichtbaustrukturen, z. B. über Methoden der integrativen Simulation, auch unter Umweltbelastung.
• Auslegung und prototypische Fertigung konventioneller, faserverstärkter und funktionsintegrierter Kunststoffbauteile.
• Entwicklung angepasster Berechnungs- und Prüfverfahren für Kunststoffbauteile.
• Entwicklung und Bewertung angepasster SHM-Systeme.
• Schadensfortschrittuntersuchungen mit Hilfe von 4d-CT (inSitu CT).

Strukturdynamik und Schwingungstechnik (Dr.-Ing. Sven Herold):

• Strukturdynamische Analyse, Auslegung und Bewertung von Systemen.
• Schwingungstechnische, rotordynamische und vibroakustische Systemoptimierung mit passiven und aktiven Maßnahmen.
• Signalverarbeitung und Regelungstechnik für aktive Systeme.
• Entwicklung und Anwendung moderner Methoden der numerischen Systemsimulation.
• Systementwicklung mit Rapid-Control-Prototyping und Hardware-in-the-Loop-Methoden.
• Analyse und Bewertung der Zuverlässigkeit komplexer mechatronischer Komponenten und Systeme.

Experimentelle Analyse und Elektromechanik (Dipl.-Ing. Michael Matthias):

• Entwicklung und Anwendung moderner Methoden der Schwingungsmesstechnik.
• Planung und Durchführung messtechnischer Untersuchungen zur Ermittlung von Betriebslasten und Betriebsbeanspruchungen; Messdatenanalyse.
• Experimentelle Systemidentifikation (EMA, TPA, …).
• Entwicklung, Umsetzung und Integration anwendungs­optimierter Aktor- und Antriebssysteme auf Basis konven­tioneller Wirkprinzipien und multifunktionaler Materialien.
• Applikation und Integration kundenspezifisch angepasster Sensoren und Entwicklung energieautarker intelligenter Sensorknoten und -systeme.
• Entwicklung elektronischer und eingebetteter Systeme zur autonomen Strukturanalyse und Schadensdetektion.