ASIM 2 - Aktorik und Sensorik mit intelligenten Materialsysteme 2

Modulbeschreibung

Dieser Kurs vermittelt den Teilnehmern ein grundlegendes Verständnis von Aktor- und Sensorsystemen aus intelligenten Materialien. Vier spezifische Arten von intelligenten Materialien werden besprochen, nämlich Formgedächtnislegierungen (FGL), Piezoelektrika (PZT), magnetische Formgedächtnislegierungen (MFLG) und dielektrische Elastomere (DE). Für jedes Material wird zunächst das physikalische Prinzip erörtert und anschließend werden daraus konstitutive Gleichungen abgeleitet, die das dynamische Verhalten des Aufnehmers beschreiben. Sobald die Materialmodelle aufgestellt sind, werden sie für die Simulation von Aktor-/Sensorsystemen und die Designoptimierung verwendet. Die theoretischen Vorlesungen werden von Übungen begleitet, in denen die entwickelten Modelle in Matlab/Simulink implementiert und zur Simulation des Verhaltens verschiedener Typen von intelligenten Materialsystemen verwendet werden. Am Ende des Kurses wird erwartet, dass die Studenten ein grundlegendes Verständnis des physikalischen Prinzips der Haupttypen von Aktoren und Sensoren aus intelligenten Materialien erlangt haben und in der Lage sind, das dynamische Verhalten einfacher Konfigurationen von intelligenten Materialsystemen zu simulieren.

Das Lehrmaterial wird vom Dozenten während des Semesters verteilt.

 

Inhalt

  • Überblick über intelligente Materialsysteme
  • Modellierungsrahmen auf Basis freier Energie
  • Formgedächtnislegierungen (FGL): physikalisches Prinzip, Materialmodellierung, Aktor-/Sensorsystem-Modellierung
  • Piezoelektrika (PZT): Physikalisches Prinzip, Materialmodellierung, Aktor-/Sensorsystem-Modellierung
  • Magnetische Formgedächtnislegierungen (MFGL): Physikalisches Prinzip, Materialmodellierung, Aktor-/Sensorsystem-Modellierung
  • Dielektrische Elastomere (DE): Physikalisches Prinzip, Materialmodellierung, Aktor-/Sensorsystem-Modellierung

Zusätzliche Infos

Zugeordnete Person: Jun.-Prof. Gianluca Rizzello​

Zuordnung zu Einrichtungen: Systems Engineering

Semester: Sommersemester

Zulassungsvoraussetzungen: keine formalen Voraussetzungen, Besuch der LV ASIM 1 ist empfohlen

Veranstaltungsart: Vorlesung / Übung

​Leistungskontrollen / Prüfungen: Mündliche Prüfung und Projektpräsentation

Lehrveranstaltungen / SWS: 3 SWS, davon 2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung

ECTS-Punkte: 4