Adaptronik für strukturdynamische und vibro‐akustische Aufgabenstellungen im Leichtbau

Abstract Adaptronik beschreibt den Technologiebereich zur Schaffung einer neuen Klasse von sogenannten Intelligenten Strukturen. Dieses Konzept geht von der Entwicklung adaptiver Systeme aus, die sich über autonome, d. h. selbstregelnde Mechanismen an unterschiedliche Betriebsbedingungen anpassen. Voraussetzung dafür ist die systemoptimale Verknüpfung von Sensoren und Aktuatoren auf der Basis von neuen Funktionswerkstoffen wie z. B. piezokeramischen Fasern und Folien mit adaptiven Reglern. So können diese neuartigen Struktursysteme auf äußere Veränderungen selbstoptimierend reagieren, bevor beispielsweise störende Verformungen auftreten. Dadurch wird es u. a. möglich, unmittelbar am Entstehungsort der Störung Schwingungen und damit verbundene Schallprobleme zu unterbinden. Herkömmliche Ansätze zur Verbesserung des akustischen Verhaltens von Leichtbaustrukturen basieren darauf, primäre Schallquellen durch destruktive Interferenz mittels elektronisch gesteuerter Sekundärquellen (Lautsprecher) abzuschwächen. Hier soll die vibrierende Leichtbaustruktur aktiv mittels angesteuerter piezokeramischer Aktuatoren beeinflußt werden, um das schallintensiv abstrahlende Strukturverhalten positiv zu verändern. Dazu kommt als experimentelles Verfahren die räumliche Schallfeldtransformation (Spatial Transformation of Sound Fields, STSF) zum Tragen.