FASPAS
Funktionsverdichtete adaptive Strukturen durch Kombination von Piezotechnik und Softwaretechnologie autonomer Systeme
Die ständig steigenden Anforderungen an moderne Struktursysteme führen dazu, dass zunehmend technische und wirtschaftliche Machbarkeitsgrenzen erreicht werden.
Ein besonderes Lösungspotenzial zur Strukturoptimierung wird heute in der Implementierung adaptiver Strukturfunktionen verstanden. Adaptive Strukturen werden derart ausgelegt, dass durch kontinuierlichen aktiven Eingriff in die mechanischen Struktureigenschaften sowohl eine optimale Anpassung von Bauteilen und Systemen an wechselnde operationelle Bedingungen als auch eine strukturintegrierte Schadensüberwachung ermöglicht wird.
Ein besonderes Lösungspotenzial zur Strukturoptimierung wird heute in der Implementierung adaptiver Strukturfunktionen verstanden. Adaptive Strukturen werden derart ausgelegt, dass durch kontinuierlichen aktiven Eingriff in die mechanischen Struktureigenschaften sowohl eine optimale Anpassung von Bauteilen und Systemen an wechselnde operationelle Bedingungen als auch eine strukturintegrierte Schadensüberwachung ermöglicht wird.
Mit dem Ziel, diese Strukturtechnologie für die Produktoptimierung marktfähig zu machen, führt die Fraunhofer-Gesellschaft im Projekt FASPAS die Kompetenzen verschiedener Fraunhofer-Institute von den Materialwissenschaften bis zur Systemzuverlässigkeit zur Klärung wesentlicher offener Fragen zusammen. Der Fokus der Arbeiten liegt in der Funktionsverdichtung bzw. -erweiterung. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass vorhandene Strukturbauteile anpassbare, aktive Funktionen auf Basis hochintegrierter piezoelektrischer Aktor- und Sensorsysteme in möglichst kompakter, kostengünstiger und robuster Ausgestaltung erhalten.
Hierfür werden Methoden, Verfahren und Werkzeuge zur Realisierung adaptiver Struktursysteme mit dem Ziel weiterentwickelt, eine in sich geschlossene, modulare Entwicklungskette auszubilden. Diese soll in Breite und Tiefe nutzbar sein, d.h. sowohl spezifische F&E-Leistungen wie z.B. die Aktorentwicklung als auch die vollständige Systementwicklung wird angeboten werden.
Themenschwerpunkte von FASPAS sind:
Hierfür werden Methoden, Verfahren und Werkzeuge zur Realisierung adaptiver Struktursysteme mit dem Ziel weiterentwickelt, eine in sich geschlossene, modulare Entwicklungskette auszubilden. Diese soll in Breite und Tiefe nutzbar sein, d.h. sowohl spezifische F&E-Leistungen wie z.B. die Aktorentwicklung als auch die vollständige Systementwicklung wird angeboten werden.
Themenschwerpunkte von FASPAS sind:
- Auslegungs- und Herstellungstechnologie für Piezokomponenten als integrierbare Aktor- / Sensorhalbzeuge
- Miniaturisierte Elektronik für ladungsgenerierende Sensoren
- Methodenentwicklung zur Analyse der Systemzuverlässigkeit komplexer aktiver Strukturen
- Modellierung und Simulation funktionsverdichteter, geregelter Strukturen
- Entwicklung autonomer Softwarestrukturen für massentaugliche Hardware und Schnittstellenentwurf
- und Validation der vollständigen Entwicklungskette funktionsverdichteter Strukturen durch anwendungsnahe Demonstrationsstrukturen
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