德国航空航天中心智能结构技术概述 作者:Hans Peter Monner 和 Peter Wierach,德国航空航天中心 (DLR),复合结构和自适应系统研究所 摘要 德国航空航天中心复合结构和自适应系统研究所于 1993 年成立了 Adaptronics 部门。它是德国最大的研究自适应结构系统的科学家团队。主要目标是 − 主动噪声控制, − 主动振动控制, − 主动形状控制。该部门致力于国家项目,如先进飞机结构(DLR 项目)、LEITPROJEKT ADAPTRONIK(BMBF 项目)、自适应并联机器人(DFG 项目)和国际项目,如 FRIENDCOPTER(EU IP)、INMAR(EU IP)、ARTIMA(EU STREP)、电活性聚合物(ESA)。这涉及智能结构的许多方面研究,包括材料特性、执行器和传感器的开发和设计、智能元件的结构集成、先进控制概念的开发以及自适应系统的模拟和建模。本文概述了该部门在该领域的一些活动。1.简介 智能结构涉及五个关键要素:结构材料、分布式执行器和传感器、控制策略和电源调节电子设备。借助这些组件,智能结构能够响应不断变化的环境和操作条件(例如振动和形状变化)。微处理器分析传感器的响应,并使用集成控制算法命令执行器施加局部应变/位移/阻尼,以改变弹性机械系统响应。执行器和传感器通过表面粘合或嵌入高度集成到结构中,而不会导致系统质量或结构刚度发生任何重大变化。智能结构技术是一个高度跨学科的领域,相关方法和技术仍处于早期发展阶段。在经历了大约在 90 年代初的“炒作”阶段之后,人们对智能结构技术的潜力和局限性有了相当清晰的认识。这也是为什么现在智能结构技术的众多应用不断发展以主动控制振动、噪音和变形的主要原因。2.主要活动应用范围从空间系统到固定翼和旋翼飞机、汽车、光学系统、机床、医疗系统和基础设施。
主要关键词