Ruhr-Universität Bochum
 

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SFB 459
Projektbereiche
Bereich A:
Grundlagen
Bereich B:
Anwendungen
Bereich C:
Herstellung und Verarbeitung
Bereich T:
Transferbereich
 
Wissenschaftliche
Abschlüsse
Diplomarbeiten
Doktorarbeiten
 
Veröffentlichungen
Vorträge
Aktuelle Veröffentlichungen
Aktuelle Vorträge
 
Formgedächtnistechnik SFB 459
Sonderforschungsbereich gefördert von der DFG
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Allgemeine Angaben zum Teilprojekt B6:
 
Thema:
Computergestützte Entwicklung von FG-Aktorik
 
 
Fachgebiete und Arbeitsrichtung:
Maschinenbau, Produktionstechnik, Mikrotechnik
 
 
Leiter:
Prof. Dr.-Ing. Horst Meier
Telefon (0234) 32-26310
Telefax (0234) 32-14157
email: meier@lps.ruhr-uni-bochum.de
web: http://www.lps.ruhr-uni-bochum.de
 
 
Dienstanschrift:
Ruhr-Universität Bochum

Fakultät für Maschinenbau
Institut für Automatisierungstechnik
Lehrstuhl für Produktionssysteme
Universitätsstr. 150
44780 Bochum


Zusammenfassung

Das dynamische Verhalten von Aktoren aus einer Formgedächtnislegierung (FGL), gekennzeichnet durch das Geschwindigkeitsprofil der Stellbewegungen während der Aufheiz- und Abkühlvorgänge, kann gegenwärtig nur unzureichend applikationsspezifisch beschrieben werden. Kenntnisse zum Aktivierungsverhalten von FG-Werkstoffen stellen jedoch eine wichtige Grundlage für die Charakterisierung der Dynamik und die konstruktive Auslegung von FG-Aktoren und -Aktorsystemen dar und haben damit entscheidenden Einfluss auf deren industrielle Verwertbarkeit. In der vorangegangenen Förderphase wurde ein erstes numerisches Modell für das Aktivierungsverhalten von Formgedächtnisdrähten entwickelt, welches geeignet ist, das zeitliche Verhaltens von FG-Drahtaktoren beim Zweiweg-Effekt im System zu simulieren. Die Ergebnisse konnten an einem Versuchsstand validiert werden, welcher es erlaubt, den FG-Aktor durch Nutzung des Ohmschen Widerstandes (Joulsche Wärme) unter unterschiedliche Bestromungsformen mit konstanten (I=konst.) aber auch zeitlich veränderlichen Stromprofilen (I=f(t)) aufzuheizen. Zudem ist im Versuchsaufbau die Applizierung einer konstanten Rückstellmasse oder einer Rückstellfeder realisiert. Ziel des aktuellen Projektes ist der Ausbau des Versuchsstands, um das Aktorverhalten anwendungsnäher analysieren und weitere Aktorbauformen untersuchen zu können, speziell FG-Federaktoren und FG-Dünnschichtaktorik. Neben der experimentellen Analyse erfolgt eine energetische Betrachtung der veränderten Aktorsysteme, um, abhängig von der anliegenden Last und der Aktorbauform, Aussagen über das Aktivierungsverhalten ableiten und in das Simulationsmodell übernehmen zu können. Weitergehend soll das Modell durch partielle Hysteresemodelle, nichtlineare Lastprofile und Degressionsverläufe erweitert werden. In der aktuellen Projektphase wird ein Computerwerkzeug zur Gestaltung und Auslegung eines FG-Aktorsystems entwickelt.  Basierend auf dem bestehenden Simulationsmodell für das Zeitverhalten eines FG-Aktors soll das Tool in der Lage sein, automatisiert die Auswahl eines geeigneten Aktorsystems zu treffen. Die Einsetzbarkeit soll an einfachen Beispielanwendungen, dem weiterzuentwickelnden dynamischen Bewegungssystem und einer Mikroanwendung mit FG-Dünnschichtaktorik bestätigt werden.


 

 
 
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Ansprechpartner/in: frank.smetz@ruhr-uni-bochum.de