Adaptive Optimierung von Flugprofilen mit Gedächtnislegierungen

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(gekürzt:)Durch den Einsatz intelligenter Materialien wie piezoelektrischer Keramiken oder Formgedächtnislegierungen sind in Verbindung mit der fortschreitenden Computertechnologie die Möglichkeiten zur Entwicklung moderner adaptiver Strukturen geschaffen worden. Adaptive Strukturen sind durch die sensorischen und aktorischen Fähigkeiten der intelligenten Materalien in der Lage, auf schnell veränderliche Umgebungsbedingungen zu reagieren, in dem sie z.B. ihre Form optimal anpassen. Der Einsatz komplexer adaptiver Strukturen in der Praxis stellt hohe Anforderungen an die Echtzeittauglichkeit einer Optimierung. Im Rahmen dieses Projekts wird die adaptive Optimierung eines Flugzeugtragflügels mit Hilfe von Formgedächtnisdrähten untersucht. Drähte aus solchen Legierungen haben die Eigenschaft, bei Heizung und Kühlung ihre Länge reversibel um bis zu 6% zu verändern, wobei sie in der Lage sind, große Kräfte zu übertragen. Diese Eigenschaft prädestiniert sie für einen Einsatz als "Muskeln" im intelligenten Verbund mit einer biegsamen Platte bzw. Schale. Dieser Verbund stellt den Prototyp eines adaptiven Tragflügels dar. ... Es wird zunächst aus kontinuierlichen aerodynamischen Messungen mit Hilfe einer Datenbank eine jeweils optimale Profilform bestimmt. Anschließend ist diese Form durch eine optimal gesteuerte Beheizung der Formgedächtnisdrähte einzustellen.