Adaptive Reibflächen zur Schwingungsreduktion in Werkzeugmaschinen

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Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, linien- und flächenhafte Reibkontaktzonen an Werkzeugmaschinen (WZM) in der Weise adaptiv zu beeinflussen, dass eine gezielte Verbesserung des dynamischen Verhaltens bei Stoß- und Schwingungseinwirkungen erreicht wird. Durch die semi-aktive Veränderung der Fugenpressung mittels Piezo-Stapelaktoren soll dabei eine Mehrkriterienoptimierung hinsichtlich der Dämpfung und der Strukturverstimmung bei gleichzeitiger Minimierung des Stellaufwandes realisiert werden. Linien- und flächenhafte Reibkontakte an Schraub- und Klemmverbindungen bzw. Führungen von WZM bedürfen im Vergleich zu lokalen Fügestellen neuer Modellierungswerkzeuge der Kontaktmechanik sowie diskretisierender Lösungsverfahren. Gegenüber dem in Ansätzen untersuchten passiven Verhalten besteht wichtiger Forschungsbedarf in der Entwicklung linien- und flächenhafter adaptiver Konzepte. Hiermit kann das Steifigkeits- und Dämpfungsverhalten nicht nur lokal beeinflusst sondern auch flächenhaft optimiert werden. Die Untersuchungen sollen ausgehend von generischen Strukturen auf Werkzeugmaschinenanwendungen erweitert werden und sowohl Simulation als auch experimtenelle Verifikation umfassen.