Skip to main content
Top

Hint

Swipe to navigate through the chapters of this book

2023 | OriginalPaper | Chapter

13. Adaptronik-Anwendungen

Author : Welf-Guntram Drossel

Published in: Technischer Lärmschutz

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Zusammenfassung

Die steigenden Anforderungen an den technischen Lärmschutz und die technischen Entwicklungen auf den Gebieten Sensorik, Aktorik und Regelungselektronik lassen aktive Lösungen wieder verstärkt in den Blickpunkt des Interesses treten. Die Grundidee der aktiven Lärmreduzierung, die Addition eines exakt um 180° zur Anregung phasenverschobenen Signals, wurde bereits von Leonardo da Vinci beschrieben und 1933 von Paul Lueg patentiert. Die wissenschaftliche Arbeit auf dem Gebiet Active Noise Control (ANC) ist seitdem ungebrochen. Dieser Abschnitt gibt einen Überblick zu den Grundlagen adaptronischer Systeme. Ausgehend von aktiven Werkstoffen, die in Sensorik und Aktorik von aktiven Systemen zum Einsatz kommen, wird auf den Systementwurf und die dafür eingesetzten Methoden eingegangen. Die wesentlichen Bestandteile eines adaptronischen Systems wie Leistungsverstärker und die Hard- und Software zur Regelung werden vorgestellt. Die typischen Anwendungsgebiete der Adaptronik im technischen Lärmschutz wie Strukturkontrolle, Schwingungsdämpfung und Schwingungskompensation werden anhand von Praxisbeispielen erläutert.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literature
go back to reference Ahmed S, Mayer D, Poigne A, Riedel M (2005) Eingebettete Systeme zur Regelung adaptiver Strukturen. Proceedings Adaptronic Congress 2005, Göttingen Ahmed S, Mayer D, Poigne A, Riedel M (2005) Eingebettete Systeme zur Regelung adaptiver Strukturen. Proceedings Adaptronic Congress 2005, Göttingen
go back to reference Becker J, Maess M, Fein O, Gaul L (2005) Finite-Element Based Design of Structures with Shunted Piezoelectric Patches for Structural Vibration Damping. Proceedings DAGA 2005, München Becker J, Maess M, Fein O, Gaul L (2005) Finite-Element Based Design of Structures with Shunted Piezoelectric Patches for Structural Vibration Damping. Proceedings DAGA 2005, München
go back to reference Breitbach EJ, Anhalt C, Monner HP (2001) Overview of Adaptronics in Aeronautical Applications. Proc. Aeronautics Days, Hamburg Breitbach EJ, Anhalt C, Monner HP (2001) Overview of Adaptronics in Aeronautical Applications. Proc. Aeronautics Days, Hamburg
go back to reference Corr LR, Clark WW (2001) Energy Dissipation Analysis of piezoceramic semi-active vibration control. Smart Mater. Struct. Vol. 12, Nr. 11:729–736 Corr LR, Clark WW (2001) Energy Dissipation Analysis of piezoceramic semi-active vibration control. Smart Mater. Struct. Vol. 12, Nr. 11:729–736
go back to reference Corr LR, Clark WW (2002) Comparison of low-frequency piezoelectric switching shunt techniques for structural damping. Smart Mater. Struct. Vol. 11, Nr. 3:370–376 Corr LR, Clark WW (2002) Comparison of low-frequency piezoelectric switching shunt techniques for structural damping. Smart Mater. Struct. Vol. 11, Nr. 3:370–376
go back to reference Daue T (2003) Piezokomposite für aktive Strukturen – Stand der kommerziellen Entwicklung. Proceedings Adaptronic Congress 2003, Wolfsburg Daue T (2003) Piezokomposite für aktive Strukturen – Stand der kommerziellen Entwicklung. Proceedings Adaptronic Congress 2003, Wolfsburg
go back to reference Drossel W-G, Troge J, Hensel E, Burkhardt M, Hensel S, Nestler M, Lochmahr M (2018) Structurally Integrated Piezoelectric Actuators for Reducing Rear Axle Gear Whine Noise. Adv. Eng. Mater. 20, Nr. 12:1800403 CrossRef Drossel W-G, Troge J, Hensel E, Burkhardt M, Hensel S, Nestler M, Lochmahr M (2018) Structurally Integrated Piezoelectric Actuators for Reducing Rear Axle Gear Whine Noise. Adv. Eng. Mater. 20, Nr. 12:1800403 CrossRef
go back to reference Gebhardt S, Schnetter J, Schönecker A, Wittstock V (2005) Low Voltage Piezocomposite Actuators Based on PZT Tubes and Plates. J. Phys. IV France 128:195–200 CrossRef Gebhardt S, Schnetter J, Schönecker A, Wittstock V (2005) Low Voltage Piezocomposite Actuators Based on PZT Tubes and Plates. J. Phys. IV France 128:195–200 CrossRef
go back to reference Guicking D (1990) Paul Lueg – der Erfinder der aktiven Lärmbekämpfung. Acta Acust United Acust Vol. 71, Nr. 1:64–68 Guicking D (1990) Paul Lueg – der Erfinder der aktiven Lärmbekämpfung. Acta Acust United Acust Vol. 71, Nr. 1:64–68
go back to reference Haase F, Kauba M, Mayer D, van der Auweraer H, Gajdatsky P, Oliviera L de, Silva M da, Sas P, Deraemaeker A (2008) Active vibration control of an automotive firewall for interior noise reduction. Proceedings Adaptronic Congress 2008, Berlin Haase F, Kauba M, Mayer D, van der Auweraer H, Gajdatsky P, Oliviera L de, Silva M da, Sas P, Deraemaeker A (2008) Active vibration control of an automotive firewall for interior noise reduction. Proceedings Adaptronic Congress 2008, Berlin
go back to reference Illgen A (2004) Einsatz aktiver Tilger zur Lärmminderung bei Windkraftanlagen. Interner Forschungsbericht. Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Chemnitz Illgen A (2004) Einsatz aktiver Tilger zur Lärmminderung bei Windkraftanlagen. Interner Forschungsbericht. Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Chemnitz
go back to reference Janocha H (Hrsg) (1999) Adaptronics and smart structures; Basics, materials, design, and applications. Springer, Berlin, Heidelberg Janocha H (Hrsg) (1999) Adaptronics and smart structures; Basics, materials, design, and applications. Springer, Berlin, Heidelberg
go back to reference Kunze H, Riedel M, Schmidt K, Bianchini E (2003) Vibration Reduction on Automotive Shafts using Piezoceramics. Proc. SPIE 5054, Smart Structures and Materials 2003: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies:382–386, San Diego Kunze H, Riedel M, Schmidt K, Bianchini E (2003) Vibration Reduction on Automotive Shafts using Piezoceramics. Proc. SPIE 5054, Smart Structures and Materials 2003: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies:382–386, San Diego
go back to reference Law M, Wabner M, Colditz A, Kolouch M, Noack S, Ihlenfeldt S (2015) Active vibration isolation of machine tools using an electro-hydraulic actuator. CIRP J Manuf Sci Technol, Vol. 10:36–48 CrossRef Law M, Wabner M, Colditz A, Kolouch M, Noack S, Ihlenfeldt S (2015) Active vibration isolation of machine tools using an electro-hydraulic actuator. CIRP J Manuf Sci Technol, Vol. 10:36–48 CrossRef
go back to reference Lenk A, Pfeifer G, Werthschützky R (2001) Elektromechanische Systeme; Mechanische und akustische Netzwerke, deren Wechselwirkungen und Anwendungen. Springer, Berlin, Heidelberg MATH Lenk A, Pfeifer G, Werthschützky R (2001) Elektromechanische Systeme; Mechanische und akustische Netzwerke, deren Wechselwirkungen und Anwendungen. Springer, Berlin, Heidelberg MATH
go back to reference May C, Würtz T, Janocha H (2005) Adaptiver magnetostriktiver Tilger für die Schwingungsdämpfung in Strukturen mit tonaler Störung. Proceedings GMA-Kongress 2005. VDI-Berichte 1883:303–309 May C, Würtz T, Janocha H (2005) Adaptiver magnetostriktiver Tilger für die Schwingungsdämpfung in Strukturen mit tonaler Störung. Proceedings GMA-Kongress 2005. VDI-Berichte 1883:303–309
go back to reference McGowan A-MR (2001) Research on Adaptive Aerospace Vehicle Technologies at Nasa Langley Research Centre. Proceedings Adaptronic Congress 2001, Berlin McGowan A-MR (2001) Research on Adaptive Aerospace Vehicle Technologies at Nasa Langley Research Centre. Proceedings Adaptronic Congress 2001, Berlin
go back to reference Naake A, Schmidt K, Meschke J, Weyer T, Knorr A, Weiser J, Rehfeld M, Rödig T (2007) Vehicle windshield with active noise reduction. Active systems for dynamic markets. Proceedings Adaptronic Congress 2007, Göttingen Naake A, Schmidt K, Meschke J, Weyer T, Knorr A, Weiser J, Rehfeld M, Rödig T (2007) Vehicle windshield with active noise reduction. Active systems for dynamic markets. Proceedings Adaptronic Congress 2007, Göttingen
go back to reference Neugebauer R, Drossel W-G, Roscher H-J, Wittstock V, Kranz B, Kunze H (2004) Adaptronische Komponenten für Parallelkinematiken. Proceedings Adaptronic Congress 2004, Hildesheim Neugebauer R, Drossel W-G, Roscher H-J, Wittstock V, Kranz B, Kunze H (2004) Adaptronische Komponenten für Parallelkinematiken. Proceedings Adaptronic Congress 2004, Hildesheim
go back to reference Neugebauer R, Drossel W-G, Kranz B, Kunze H (2005) Multi-mode vibration reduction concept for machine tools and automotive applications. Proc. SPIE 5762, Smart Structures and Materials 2005: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies:252–260, San Diego Neugebauer R, Drossel W-G, Kranz B, Kunze H (2005) Multi-mode vibration reduction concept for machine tools and automotive applications. Proc. SPIE 5762, Smart Structures and Materials 2005: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies:252–260, San Diego
go back to reference Richard C, Guyomar D, Bassaler H, Audigier D (2000) Enhanced semi-passive damping using continuos switching of a piezoelectric device on an inductor. Proc. SPIE 3989, Smart Structures and Materials 2000: Damping and Isolation:288–299, San Diego Richard C, Guyomar D, Bassaler H, Audigier D (2000) Enhanced semi-passive damping using continuos switching of a piezoelectric device on an inductor. Proc. SPIE 3989, Smart Structures and Materials 2000: Damping and Isolation:288–299, San Diego
go back to reference Römling S, Vollmann S, Kolkhorst T (2013) Das Aktive Motorlagerungssystem im Neuen Audi S8. MTZ 74, Nr. 1:54–59 Römling S, Vollmann S, Kolkhorst T (2013) Das Aktive Motorlagerungssystem im Neuen Audi S8. MTZ 74, Nr. 1:54–59
go back to reference Schirrmacher R (2002) Von der aktiven Geräuschminderung zum Active Sound Design. Proceedings DAGA 2002:8–15, Bochum Schirrmacher R (2002) Von der aktiven Geräuschminderung zum Active Sound Design. Proceedings DAGA 2002:8–15, Bochum
go back to reference Schmidt K, Thörmann V, Weyer T, Krajenski V, Mayer D, Herold S (2003) Aktive Schwingungskompensation an einer PKW-Dachstruktur. Proceedings Adaptronic Congress 2003, Wolfsburg Schmidt K, Thörmann V, Weyer T, Krajenski V, Mayer D, Herold S (2003) Aktive Schwingungskompensation an einer PKW-Dachstruktur. Proceedings Adaptronic Congress 2003, Wolfsburg
go back to reference Siebald H, Campanile LF, Friedrichs A, Gnauert U, Neumann J (1998) Entwicklung einer aktiven Schwingungslagerung zur Reduzierung der Schallemission von Windkraftanlagen – Laboruntersuchungen. Abschlussbericht Entwicklungsprojekt, ERAS GmbH, Göttingen Siebald H, Campanile LF, Friedrichs A, Gnauert U, Neumann J (1998) Entwicklung einer aktiven Schwingungslagerung zur Reduzierung der Schallemission von Windkraftanlagen – Laboruntersuchungen. Abschlussbericht Entwicklungsprojekt, ERAS GmbH, Göttingen
go back to reference Stiebel C, Würtz T, Janocha H (2001) Leistungsverstärker für piezoelektrische Aktoren. Elektronik 12/2001:82–88 Stiebel C, Würtz T, Janocha H (2001) Leistungsverstärker für piezoelektrische Aktoren. Elektronik 12/2001:82–88
go back to reference Thomaier M, Melz T, Matthias M (2005) Multiaxiales actives Interface zur Schwingungsreduktion – Anwendungspotentiale und Restriktionen. Tagung Schwingung in Verarbeitungsmaschinen Leonberg 2005. VDI-Berichte 1887:385–401. VDI-Verlag, Düsseldorf Thomaier M, Melz T, Matthias M (2005) Multiaxiales actives Interface zur Schwingungsreduktion – Anwendungspotentiale und Restriktionen. Tagung Schwingung in Verarbeitungsmaschinen Leonberg 2005. VDI-Berichte 1887:385–401. VDI-Verlag, Düsseldorf
go back to reference Troge J, Drossel W-G, Hensel E, Georgi T (2018) Active vibration control system for reducing gear whine noise. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise 18:3392–3403(12), Chicago Troge J, Drossel W-G, Hensel E, Georgi T (2018) Active vibration control system for reducing gear whine noise. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise 18:3392–3403(12), Chicago
go back to reference VDI 2062 (2011–05) Schwingungsisolierung, Blatt 1 und 2 VDI 2062 (2011–05) Schwingungsisolierung, Blatt 1 und 2
go back to reference Weyer T, Monner HP (2003) PKW-Innenlärmreduzierung durch aktive Beruhigung der durch Motorharmonischen erregten Dachblech-Schwingungen. In: Tschöke H (Hrsg) Motor- und Aggregate-Akustik. expert-Verl., Renningen Weyer T, Monner HP (2003) PKW-Innenlärmreduzierung durch aktive Beruhigung der durch Motorharmonischen erregten Dachblech-Schwingungen. In: Tschöke H (Hrsg) Motor- und Aggregate-Akustik. expert-Verl., Renningen
go back to reference Winkler A, Modler N, Drossel W‐G, Mäder T, Körner C (2018) High‐Volume Production‐Compatible Technologies for Light Metal and Fiber Composite‐Based Components with Integrated Piezoceramic Sensors and Actuators. Adv. Eng. Mater. 20:1801001 CrossRef Winkler A, Modler N, Drossel W‐G, Mäder T, Körner C (2018) High‐Volume Production‐Compatible Technologies for Light Metal and Fiber Composite‐Based Components with Integrated Piezoceramic Sensors and Actuators. Adv. Eng. Mater. 20:1801001 CrossRef
go back to reference Wittstock V, Illgen A, Drossel W-G (2004) Studie zur Gestaltung aktiver Tilger. Interner Forschungsbericht. Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Chemnitz Wittstock V, Illgen A, Drossel W-G (2004) Studie zur Gestaltung aktiver Tilger. Interner Forschungsbericht. Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Chemnitz
Metadata
Title
Adaptronik-Anwendungen
Author
Welf-Guntram Drossel
Copyright Year
2023
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-65668-6_13

Premium Partners