Schwingungsdämpfung mit beschalteten Piezowandlern und Anwendung zur Unterdrückung von Bremsenquietschen

Der Einsatz von beschalteten Piezoelementen zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen weist insbesondere im Leichtbau und in Präzisionsmaschinen Vorteile gegenüber herkömmlichen Dämpfungs-systemen auf. Während die üblicherweise verwendeten linearen Netzwerke lediglich auf einen Systemzustand abstimmbar sind, erlauben die so genannten Switching-Techniken ein Umschalten zwischen zwei Netzwerken. Durch geeignete Anpassung der Schaltzeitpunkte lässt sich eine hohe Dämpfungswirkung in einem großen Frequenzbereich erzielen. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Dämpfungswirkung der Switching-Netzwerke mit der von herkömmlichen Resonanzbeschaltungen verglichen und es werden die optimalen Netzwerkparameter und Schaltzeitpunkte bestimmt. Als weitere Beschaltungen werden negative Kapazitäts-Netzwerke sowie aktive Geschwindigkeitsrückführungen untersucht. Als relevante technische Anwendung wird eine Scheibenbremse untersucht. Hierbei wird gezeigt, dass bei entsprechender Beschaltung das Bremsenquietschen unterdrückt werden kann.