20.05.2014 09:24 Uhr in IT/Hightech und Elektronik und Hardware

Neue Möglichkeiten für die experimentelle Betriebsfestigkeit

(Mynewsdesk) Ein grünliches und einer Miniatur-Raumkapsel nicht unähnliches Objekt war in Darmstadt zu bestaunen. Ganz irdisch hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Kooperation mit der ISYS Adaptive Solutions GmbH dieses neuartige piezobasierte Prüfsystem entwickelt. „Durch den konsequenten und kompromisslosen Einsatz der piezokeramischen Aktorik erweitert es die Grenzen der experimentellen Prüftechnik und ergänzt das bestehende Portfolio an Prüfmaschinen für zyklische Versuche“, erklärt Rainer Wagener, Projektleiter im Fraunhofer LBF.

Anlässlich des vierten SoSDiD „Symposium on Structural Durability in Darmstadt“, zu dem sich internationale Betriebsfestigkeitsexperten am 14. und 15. Mai 2014 trafen war das Prüfsystem erstmals öffentlich zu besichtigen.

Anhaltende Trends wie Miniaturisierung, Verlängerung von Einsatzzeiten und Gewichtsreduzierung bestimmen immer mehr technische Entwicklungen. Um das zyklische Werkstoffverhalten charakterisieren zu können, braucht es neue Ansätze in der experimentellen Betriebsfestigkeit. Die Anforderungen an die Prüffrequenzen sowie die Auflösung der reproduzierbaren Prüfkräfte und -wege werden fortlaufend gesteigert. Sie sind bereits heute mit den bisher kommerziell erhältlichen Prüfsystemen aus technischen, wirtschaftlichen oder zeitlichen Gründen teilweise nicht mehr zu realisieren.

Die Weg- beziehungsweise Krafterzeugung von piezokeramischen Aktoren beruht auf einem Festkörpereffekt. Sie zeichnen sich durch sehr gute dynamische Eigenschaften aus und sind hinsichtlich der erzielbaren Reproduzierbarkeit im Stellweg beziehungsweise in der Stellkraft anderen Aktoren deutlich überlegen, die in Prüfsystemen für zyklische Versuche eingesetzt werden.

Aus diesem Grund hat das Fraunhofer LBF in einem internen Entwicklungsprojekt die Vorteile der piezokeramischen Aktorik auf zyklische Versuche angewendet, um so die zukünftigen Anforderungen im Bereich der experimentellen Betriebsfestigkeit zu erfüllen. In Kooperation mit dem Spin-Off ISYS Adaptive Solutions GmbH ist ein piezobasiertes Prüfsystem entstanden, in dem sich die 75-Jährige Erfahrung des Fraunhofer LBF hinsichtlich zyklischer Werkstoffcharakterisierung widerspiegelt. Aufgrund der modularen Bauweise lässt sich das System auf weitere Prüfaufgaben anpassen.

Durch den konsequenten und kompromisslosen Einsatz der piezokeramischen Aktorik erweitert das neuartige System die Grenzen der experimentellen Prüftechnik und ergänzt das bestehende Portfolio an Schwingprüfmaschinen. Schwingfestigkeitsversuche mit einer reproduzierbaren Wegauflösung unter einem Mikrometer beziehungsweise Prüfkräften ab einem Newton werden ebenso ermöglicht wie hochfrequente Prüfungen mit bis zu 1000 Hertz im Kilo-Newton-Bereich.

ISYS Adaptive Solutions GmbH

Die ISYS Adaptive Solutions GmbH ist ein Spin-Off des Fraunhofer LBF aus dem Bereich Adaptronik mit Sitz in Darmstadt-Kranichstein. Kerngeschäft ist die Entwicklung und der Vertrieb von Sonderprüfmaschinen, insbesondere prüftechnische Lösungen zur höherfrequenten und hochpräzisen mechanischen Charakterisierung und Dauerprüfung von Materialproben, Klein- und Kleinstbauteilen

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Das Fraunhofer LBF unter komm. Leitung von Professor Tobias Melz entwickelt, bewertet und realisiert im Kundenauftrag maßgeschneiderte Lösungen für maschinenbauliche Komponenten und Systeme, vor allem für sicherheitsrelevante Bauteile und Systeme. Der Leichtbau steht dabei im Zentrum der Überlegungen. Neben der Bewertung und optimierten Auslegung passiver mechanischer Strukturen werden aktive, mechatronisch-adaptronische Funktionseinheiten entwickelt und proto-typisch umgesetzt. Parallel werden entsprechende numerische sowie experimentelle Methoden und Prüftechniken vorausschauend weiterentwickelt. Die Auftraggeber kommen aus dem Automobil- und Nutzfahrzeugbau, der Schienenverkehrstechnik, dem Schiffbau, der Luftfahrt, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Energietechnik, der Elektrotechnik, dem Bauwesen, der Medizintechnik, der chemischen Industrie und weiteren Branchen. Sie profitieren von ausgewiesener Expertise der über 500 Mitarbeiter und modernste Technologie auf mehr als 11 560 Quadratmeter Labor- und Versuchsfläche an den Standorten Bartningstraße und Schlossgartenstraße.

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
Bartninstraße 47
64289 Darmstadt
Deutschland

EMail:Kontakt aufnehmen
Website:www.lbf.fraunhofer.de
Telefon:+49 6151 705-0
Fax:+49 6151 705-214
<h1>Neue Möglichkeiten für die experimentelle  Betriebsfestigkeit</h1>
 
Weitere Pressemitteilungen von Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF Pressemappe zur Pressemappe
 
Gutes Klima ohne Lärm - Aktives Schallschutzmodul macht Lüftungskanäle leiser (Pressemitteilung)

Gutes Klima ohne Lärm - Aktives Schallschutzmodul macht Lüftungskanäle leiser

In modernen Wohn- und Bürogebäuden gibt es immer mehr Zwangslüftungen oder Klimasysteme. Das bringt zwar frische Luft, macht aber oft Probleme durch störende Lüftungsgeräusche und ungewollte Schallübertragungen aus Nachbarräumen oder Fluren. Also gilt es, dem Lärm mit probaten Maßnahmen entgegenzutreten. Dazu entwickelt das Fraunhofer-Institut ...

 
Wenn die Gondeln Aktoren tragen: Schwingungen von Windkraftanlagen signifikant reduziert (Pressemitteilung)

Wenn die Gondeln Aktoren tragen: Schwingungen von Windkraftanlagen signifikant reduziert

Auch Windkraftanlagen (WKA) haben Stress. Sie sind hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt, was starke Vibrationen auslöst. Das kann die Lebensdauer der Komponenten reduzieren und zu unerwünschten Schallemissionen führen. Dementsprechend ist die Konstruktion schwingungsarmer WKA eine große Herausforderung. Bekannt ist, dass passive Lösungsansätze zur ...

 
Mit dem Bagger ins Labor – Komponenten für Material-umschlagmaschine optimal dimensionieren (Pressemitteilung)

Mit dem Bagger ins Labor – Komponenten für Material-umschlagmaschine optimal dimensionieren

Greifen, heben, schwenken, ablegen - Arbeitsmaschinen auf dem Bau oder beim Materialumschlag sind hohen Belastungen ausgesetzt. Erstaunlich, dass es bei früheren Maschinengenerationen oft auf Erfahrung basierte, wie deren Kom-ponenten dimensioniert wurden. Erst in den letzten Jahren wurden gezielt Lastannahmen und Belastungskollektive definiert, um die Konstruktionen optimal auslegen zu ...