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Vortrag

Realisierung von smarten Strukturen mit sensorischer Funktion durch Integration elektromagnetischer Resonatoren in hybride Materialien

Mittwoch (21.06.2017)
10:00 - 10:20 Uhr
Bestandteil von:


Die Anwendung von Verbundwerkstoffen für Leichtbaustrukturen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Eigenschaften wie hohe Festigkeit und Stabilität bei gleichzeitig geringerem Gewicht sind entscheidend. Jedoch können äußere Einflüsse diese Eigenschaften mit der Zeit negativ beeinflussen. Eine Strukturüberwachung ist deshalb besonders bei Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen sinnvoll. Material mit sensorischer Funktion kann eine Lösung sein. Leitfähige Partikel mit einer definierten Geometrie und Dimension zeigen ein elektromagnetisch resonantes Verhalten, was durch das umgebende Material und den Abstand dieser Partikel zueinander bestimmt wird. Durch die Integration von elektromagnetischen Resonatoren in Werkstoffe für Leichtbaustrukturen können so Konstruktionsbauteile mit sensorischen Eigenschaften zur Überwachung von Verbundstrukturen, insbesondere von Faserverbundwerkstoffen, realisiert werden. Eine externe Anregung in Verbindung mit einer Reflexionsmessung erlaubt dadurch eine zerstörungsfreie und berührungslose Zustandsüberwachung von Verbundmaterialien aus der Ferne. Im vorliegenden Beitrag werden die Modellierung, numerische Analyse und eine exemplarische Realisierung einer smarten Struktur mit sensorischer Eigenschaft vorgestellt, sowie noch bestehende technische Herausforderungen aufgezeigt. Zudem wird erörtert, wie die Wirtschaftlichkeit einer solchen smarten Struktur bezogen auf den gesamten Lebenszyklus analysiert, bewertet und „gestaltet“ werden kann.

Sprecher/Referent:
Toni Großmann
Technische Universität Chemnitz
Weitere Autoren/Referenten:
  • Christina Symmank
    Technische Universität Chemnitz
  • Dr. Anja Schmidt
    Technische Universität Chemnitz
  • Martin Schüller
    Fraunhofer Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS
  • Dr. Steffen Kurth
    Fraunhofer Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS
  • Prof. Dr. Uwe Götze
    Technische Universität Chemnitz
  • Prof. Dr. Thomas Otto
    Technische Universität Chemnitz
  • Melinda Hartwig
    Technische Universität Chemnitz
  • Reinhard R. Baumann
    Technische Universität Chemnitz