Theoretische und experimentelle Analysen von Flugtriebwerksrotoren zur aktiven Schwingungsminderung mit Piezostapelaktoren:
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Aachen
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS VII
FORMELVERZEICHNIS IX
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XVII
TABELLENVERZEICHNIS XIX
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION 1
1.2 ZIELE UND GLIEDERUNG DER ARBEIT 3
2 GRUNDLAGEN DER PIEZOAKTORIK 5
2.1 DER PIEZOELEKTRISCHE EFFEKT 5
2.2 ZUR AUSLENKUNG 6
2.3 BAUFORMEN 7
2.3.1 STAPELAKTOREN (LINEARAKTOREN) 7
2.3.2 BIEGEAKTOREN (BIMORPH- UND MULTIMORPHAKTOREN) 9 2.3.3 SCHERAKTOREN
10
2.4 ALTERN UND HYSTERESE 11
2.5 BAUFORMGEGENUEBERSTELLUNG UND -AUSWAHL 12
3 ROTORPRUEFSTAND 15
3.1 VERSUCHSROTOR 15
3.1.1 SKALIERUNG 16
3.1.2 FERTIGUNG 18
3.1.3 ROTORLAGERUNG 21
3.2 EIGENSCHAFTEN UND AUFBAU DES PRUEFSTANDS 23
3.2.1 NEUARTIGE UEBERTRAGUNGSGLIEDER 29
3.3 AUSWAHL GEEIGNETER PIEZOSTAPELAKTOREN 32
3.3.1 STROM-SPANNUNGS-BEZIEHUNG 33
3.3.2 KAPAZITAET 34
3.3.3 STEIFIGKEIT 35
3.3.4 STELLKRAFT UND -HUB 36
3.3.5 AUSGEWAEHLTER PIEZOSTAPELAKTOR 37
3.3.6 AUSGEWAEHLTER LEISTUNGSVERSTAERKER 40
3.4 ELASTISCHES WUCHTEN 42
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1011609371
DIGITALISIERT DURCH
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VI INHALTSVERZEICHNIS
3.5 MESSDATENVERARBEITUNG 47
3.6 REGLERIMPLEMENTIERUNG 49
4 MODELLBILDUNG 51
4.1 ROTORMODELL 51
4.1.1 GYROSKOPISCHER EFFEKT 52
4.2 MECHANISCHE NICHTROTIERENDE KOMPONENTEN 54
4.2.1 AUFHAENGUNG 54
4.2.2 KUPPLUNG 58
4.3 ELEKTRONISCHE KOMPONENTEN 59
4.3.1 VERSTAERKEREIGENDYNAMIK 59
4.3.2 SIGNALFILTER 60
4.4 NICHTLINEARITAETEN 61
4.4.1 AKTORMODELLIERUNG MIT PREISACH-HYSTERESEOPERATOR . . .. 61
4.4.2 TOTZEIT-EINFLUSS 70
5 REGELUNG 73
5.1 MODELLFREIE PDTI-REGELUNG 73
5.2 MODELLBASIERTE LQG-REGELUNG 74
5.2.1 KAIMAN-BEOBACHTER 76
6 NUMERISCHE U. EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG 79
6.1 STRUKTURDAEMPFUNG 79
6.2 MODALANALYSE AM ROTOR 81
6.2.1 ROTOR UNGEFESSELT 82
6.2.2 ROTOR GEFESSELT 83
6.3 AKTORVALIDIERUNG 84
6.4 MODELLABGLEICH BEI STILLSTEHENDEM ROTOR 85
6.5 INSTATIONAERER HOCHLAUF 86
6.6 HOCHLAUFVERSUCHE MIT REGELUNG 87
6.7 VERHALTEN BEI AKTORAUSFALL 91
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 93
LITERATURVERZEICHNIS 95
A ANHANG: MATLAB-TOOLS 101
B ANHANG: PRUEFSTANDSDATEN 103
B.L MODELLKONSTANTEN 103
B.2 EXPERIMENTELLE MODALANALYSE 104
B.3 ROTORLAGERUNG 105
C ANHANG: REGLERPROZESS 106
C.L MATLAB-MODELLE 106
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