Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: moduł piezoceramiczny

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Processing studies for the development of a robust manufacture process for active composite structures with matrix adapted piezoceramic modules

Hufenbach W., Gude M., Modler N., Heber T., Winkler A., Friedrich J.

Kompozyty

2009

R. 9, nr 2

133-137

Active composite structures based on thermoplastic matrix systems exhibit a high application potential for lightweight structures ready for series production, due to the high specific mechanical properties as well as the high design freedom combined with economic and reproducible manufacture processes. Moreover, the integration of additional functional components like material-embedded piezoceramic actuators or sensors in thermoplastic lightweight structures enables a purposeful manipulation of the dynamic and vibroacoustic structural behaviour. Among function integration like quality monitoring or active vibration and noise control, also structural applications for example in morphing structures and compliant mechanisms are possible. Thus fibre-reinforced thermoplastic composites with embedded material adapted piezoceramic modules offer a wide area of new applications. Actually the lack of efficient manufacture processes impeded the spread of these new material systems. The use of adaptive composite structures in series applications requires novel actuators and sensors with related manufacture processes capable for series production. This publication gives a contribution for the development of a robust and efficient manufacture process for such new active composites, which bases on a material and actuator adapted hot pressing technique for the realization of short cycle times. Therefore the main focus is put on experimental and theoretical studies for the integration of piezoceramic elements into fibre-reinforced structures. Besides the evaluation of design and process parameters, the influences of the processing parameters on the ceramic elements are investigated to create an adaptive composite structure without damaging of the brittle ceramic. Basic elements of these studies are new thermoplastic composite compatible piezoceramic modules (TPM), which are predestined for a material homogeneous actuator integration in fibre-reinforced thermoplastic composites by use of a welding process. The investigations show a successful manufacture and embedding of these novel piezoceramic modules into fibre-reinforced structures.

Aktywne struktury kompozytowe bazujące na osnowie termoplastycznej, dzięki swym specyficznym właściwościom mechanicznym oraz łatwości projektowania wraz z ekonomicznym i powtarzalnym procesem wytwórczym, posiadają ogromny potencjał aplikacyjny w seryjnej produkcji struktur lekkich. Ponadto, integracja dodatkowych komponentów, jak wzbudniki piezoceramiczne bądź sensory w lekkiej strukturze termoplastycznej, pozwala na celową ingerencję w jej właściwości dynamiczne oraz wibroakustyczne. Oprócz tego umożliwia monitorowanie zużycia elementów, tłumienie wibracji i kontrolę szumu, ale również może zostać wykorzystana jako aplikacja w strukturach morficznych oraz układach podatnych. Kompozyty z osnową termoplastyczną wzmocnione włóknami ciągłymi wraz z umieszczonymi wewnątrz materiałowo dopasowanymi modułami piezoceramicznymi posiadają ogromny potencjał w zastosowaniach w dziedzinie aktywnych drgań oraz kontroli hałasu. Obecnie brak wydajnego procesu wytwarzania skutecznie hamuje popularyzację tych nowych systemów. Prezentowana publikacja przyczynia się do rozwoju stabilnego i wydajnego procesu wytwarzania tych nowych kompozytów aktywnych, opierającego się na dopasowanej metodzie prasowania na gorąco, pozwalającej na skrócenie czasu cyklu produkcyjnego. Z tego względu główny nacisk położono na badania eksperymentalne i rozważania teoretyczne dotyczące integracji układów piezoceramicznych w strukturach włóknistych. Podstawowym elementem tych badań są nowe moduły piezoceramiczne, kompatybilne z kompozytami termoplastycznymi (TPM), predestynowane do integracji jednorodnych wzbudników w termoplastycznych kompozytach włóknistych. Badania przedstawiają udane próby wytwarzania i wprowadzania tych nowoczesnych modułów piezoceramicznych do struktur wzmacnianych włóknami ciągłymi.

Development of novel piezoceramic actuator modules for the embedding in intelligent lightweight structures

Hufenbach W., Gude M., Modler N., Kirvel C.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

2007

Vol. 24, nr 1

390-396

Purpose: Piezoceramic actuators in lightweight structures enable a purposeful manipulation of the dynamic and vibroacoustic structural behaviour. Above it, further studies focus on the application of thin and flexible piezoceramic modules as power sources in morphing structures aiming at a shape adaptation. Design/methodology/approach: A specific example of novel morphing structures is introduced, which rely on multistable deformation phenomena of fibre-reinforced composites with an unsymmetric lay-up. For the large-scale capable utilisation of such active structural parts made of fibre-reinforced thermoplastic composites, novel piezoceramic modules, which are specifically tailored to the structural material, and required manufacturing methods are developed. Findings: The piezoceramic modules with the highly regarded compatibility to thermoplastic composites permit their substantially coherent and homogeneous integration in the fibre composite structure without intricate adhesive assembly effort. Furthermore, thermally induced residual compressive stresses during the manufacturing process serve for purposefully prestressing the piezoceramic components to reduce the module's sensitivity to tensile loading. Research limitations/implications: For the manufacture of those novel piezoceramic modules, a continuously operating fabrication method has been developed. By the process-related integration of a hot press, residual compression stresses are thermally induced into the modules that considerably contribute to the decrease of the piezoceramic module's sensitivity to tension. Originality/value: The successful development of the novel TPM offers a significant advancement in the efficiency within the large scale production of novel intelligent lightweight structures.