PROGRAMM - DAGA 2012
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322 DAGA 2012 ProgrammTilger zur Schwingungsreduzierung und ihrer Wechselwirkung zueinanderuntersucht, sowohl bei statischer als auch bei dynamischer Anregung.Do. 9:20 radon 3.05 Adaptronische AnsätzeUmsetzung und Erprobung von aktiven Lagern im FahrwerksbereichH. Atzrodt, T. Drögemüller, C. Klein, J. Millitzer und B. SeipelFraunhofer-Institut LBF, DarmstadtDie Innenraumakustik in einem Fahrzeug wird unter anderem durch dieFahrbahnanregung beeinflusst. Das Rollgeräusch wird dabei über dieReifen und Fahrwerkskomponenten in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet.Werden Fahrwerkskomponenten mittels aktiver Lager von der Karosserieentkoppelt, ist eine Reduktion des Schalldruckes im Innenraumzu erwarten.In diesem Beitrag soll die komplette Entwicklungskette von der Simulationbis zur Erprobung im Fahrzeug von aktiven Lagern dargestelltwerden. Anhand von numerischen Untersuchungen konnte das Konzeptüberprüft, die Designparameter für das aktive Lager ermittelt, dieRegelung erprobt und die mögliche Performance abgeschätzt werden.Mit diesen Ergebnissen wurde ein erster konstruktiver Entwurf umgesetztund umfangreich getestet. In den aktiven Lagern werden piezokeramischeAktoren eingesetzt, die auch im höheren Frequenzbereich dieSchwingungen und somit den Schalldruck im Fahrzeuginneren reduzierenkönnen.Nachdem alle Anforderungen an die aktiven Lager erfüllt wurden, konnteder Einbau von vier aktiven Lagern in ein Versuchsfahrzeug erfolgen. DieSignalverarbeitung, Regelung und die Verstärker wurden für den Einsatzim Fahrzeug vorbereitet und an das Bordnetz angeschlossen. In Versuchenauf einem Prüfstand und bei Fahrten auf einer Teststrecke wurdedie Performance der aktiven Lager ermittelt und die Wirksamkeit erfolgreichnachgewiesen.Do. 9:45 radon 3.05 Adaptronische AnsätzeAktive Schwingungs- und Schallreduktion am VerbrennungsmotorS. Ringwelski a , M. Zornemann b ,T.Luft b , U. Gabbert a und R. Kasper ba O.-v.-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Mechanik;b O.-v.-Guericke-Universität Magdeburg, Inst. für Mobile SystemeDer Beitrag gibt einen Überblick über die Ergebnisse des Teilprojekts”Aktive Schwingungs- und Schallreduktion”, das in den letzten Jahrenim Rahmen des Verbundprojekts ”COmpetence in MObility” an derOtto-von-Guericke-Universität Magdeburg bearbeitet wurde. Im erstenTeil der Arbeit wird die für die Auslegung eines aktiven Systems zur
Programm DAGA 2012 323Schwingsungs- und Schallreduktion angewandte Vorgehensweise vorgestellt.Hierfür werden Simulationsergebnisse eines Rumpfmotors präsentiert.Anschließend wird erläutert, wie auf einer Ölwanne, die aufgrundihrer flächigen Struktur einen dominierenden Strahler am Motordarstellt, optimale Aktorpositionen bestimmt werden. Darauf folgendwird die experimentelle Erprobung des entwickelten Designs einer aktivenÖlwanne an einem Labordemonstrator und an einem befeuertenMotor zusammenfassend dargestellt. Im zweiten Teil der Arbeit wird dieEntwicklung eines aktiven Motorlagers beschrieben. Zunächst werdendie im Motorbetrieb auftretenden Störsignale betrachtet, die aus Verbrennungsvorgängensowie den Massenträgheitskräften der bewegtenBauteile resultieren. Danach wird der Frage nach einer geeigneten Konstruktionfür das aktive Interface nachgegangen. Den Anforderungen aneine Aktorlagerung zur Reduktion der dynamischen Kraftanteile wird dabeidie Forderung nach großen zulässigen Lagereinfederwegen wie sieim Leerlaufbetrieb oder bei Lastwechselschlägen auftreten, gegenübergestellt.Im abschließenden Teil des Beitrags werden Ergebnisse einesGesamtdemonstrators präsentiert, der die Wirkung aller entwickelten aktivenKonzepte unter Nutzung einer einheitlichen Ansteuerung vereint.Do. 10:10 radon 3.05 Adaptronische AnsätzeExperimentelle Sensitivitätsanalyse eines aktiven Struktursystemsmittels Optimal DesignY. Li a , T. Pfeiffer b ,J.Nuffer b ,J.Bös c und H. Hanselka b,ca Fachgebiet SzM, LOEWE-Zentrum AdRIA; b Fraunhofer-Institut LBF,Darmstadt; c TU Darmstadt, Systemzuverläss. und MaschinenakustikSzMIn vielen Anwendungsfällen bieten sich aktive Maßnahmen als einegeeignete Lösung für die Reduktion der Strukturschwingung und dadurchdie Reduktion der Schallabstrahlung an. Ein aktives System hatoft eine komplexe Systemstruktur, in der unterschiedliche Komponentenvernetzt sind. Die Einflüsse dieser unterschiedlichen Komponentenauf die Systemperformance und -zuverlässigkeit sowie die Wechselwirkungenzwischen diesen Komponenten sind oft nicht direkt erkennbar.Die Identifizierung und Bewertung der Effekte auf die Systemleistungund der Wechselwirkungen unterschiedlicher Systemparameter eineskomplexen aktiven Systems kann durch eine Sensitivitätsanalyse erfolgen.Die experimentelle Sensitivitätsanalyse mittels klassischen DoE-Designs verwendet normalerweise vollfaktoriellen Versuchspläne. Diesgarantiert eine vollständige Trennung aller Effekte und Wechselwirkungenim Ergebnis der Sensitivitätsbewertung. Allerdings ist der Versuchsaufwanddabei oft sehr hoch und nimmt mit zunehmender Anzahl derParameter exponentiell zu. Unkonventionelle experimentelle Designsbieten die Möglichkeit, den Versuchsaufwand stark zu reduzieren undtrotzdem eine gute Qualität des Ergebnisses der Sensitivitätsbewertung
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322 <strong>DAGA</strong> <strong>2012</strong> ProgrammTilger zur Schwingungsreduzierung und ihrer Wechselwirkung zueinanderuntersucht, sowohl bei statischer als auch bei dynamischer Anregung.Do. 9:20 radon 3.05 Adaptronische AnsätzeUmsetzung und Erprobung von aktiven Lagern im FahrwerksbereichH. Atzrodt, T. Drögemüller, C. Klein, J. Millitzer und B. SeipelFraunhofer-Institut LBF, DarmstadtDie Innenraumakustik in einem Fahrzeug wird unter anderem durch dieFahrbahnanregung beeinflusst. Das Rollgeräusch wird dabei über dieReifen und Fahrwerkskomponenten in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet.Werden Fahrwerkskomponenten mittels aktiver Lager von der Karosserieentkoppelt, ist eine Reduktion des Schalldruckes im Innenraumzu erwarten.In diesem Beitrag soll die komplette Entwicklungskette von der Simulationbis zur Erprobung im Fahrzeug von aktiven Lagern dargestelltwerden. Anhand von numerischen Untersuchungen konnte das Konzeptüberprüft, die Designparameter für das aktive Lager ermittelt, dieRegelung erprobt und die mögliche Performance abgeschätzt werden.Mit diesen Ergebnissen wurde ein erster konstruktiver Entwurf umgesetztund umfangreich getestet. In den aktiven Lagern werden piezokeramischeAktoren eingesetzt, die auch im höheren Frequenzbereich dieSchwingungen und somit den Schalldruck im Fahrzeuginneren reduzierenkönnen.Nachdem alle Anforderungen an die aktiven Lager erfüllt wurden, konnteder Einbau von vier aktiven Lagern in ein Versuchsfahrzeug erfolgen. DieSignalverarbeitung, Regelung und die Verstärker wurden für den Einsatzim Fahrzeug vorbereitet und an das Bordnetz angeschlossen. In Versuchenauf einem Prüfstand und bei Fahrten auf einer Teststrecke wurdedie Performance der aktiven Lager ermittelt und die Wirksamkeit erfolgreichnachgewiesen.Do. 9:45 radon 3.05 Adaptronische AnsätzeAktive Schwingungs- und Schallreduktion am VerbrennungsmotorS. Ringwelski a , M. Zornemann b ,T.Luft b , U. Gabbert a und R. Kasper ba O.-v.-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Mechanik;b O.-v.-Guericke-Universität Magdeburg, Inst. für Mobile SystemeDer Beitrag gibt einen Überblick über die Ergebnisse des Teilprojekts”Aktive Schwingungs- und Schallreduktion”, das in den letzten Jahrenim Rahmen des Verbundprojekts ”COmpetence in MObility” an derOtto-von-Guericke-Universität Magdeburg bearbeitet wurde. Im erstenTeil der Arbeit wird die für die Auslegung eines aktiven Systems zur