Die Auslegungskonzepte heutiger und zukünftiger Raumstationen oder großer orbitaler Antennenanlagen erfordern räumlich ausgedehnte, aber leichte Basisstrukturen, die eine hohe Steifigkeit aufweisen. Die inhärente Dämpfung derartiger Raumtragwerke ist naturgemäß außerordentlich gering. Bereits der normale Betrieb oder kleine äußere Störungen können erhebliche Schwingungen zur Folge haben. Es sind daher Maßnahmen zur Dämpfung der Strukturschwingungen zwingend erforderlich. Es wird ein semi-aktives Konzept zur Schwingungsreduktion flexibler Raumfahrtstrukturen vorgestellt, das sich die geregelte Energiedissipation in adaptiven Reibverbindungen zu Nutze macht. Bei den adaptiven Reibverbindungen handelt es sich um Aktuatoren, die in den Verbindungsknoten der Gittermast-Struktur eingebettet sind, und somit auch eine strukturmechanische Funktion besitzen. Die Regelung der dissipierten Reibarbeit erfolgt durch Beeinflussung der Flächenpressung zwischen den tangential belasteten Reibflächen mittels piezoelektrischer Stapelaktuatoren. Folgende Themen in der Arbeit beschreiben diese Entwicklung: 1. Schwingungsreduktion flexibler Strukturen. 2. adaptive Gittermaststruktur. 3. Modellbildung der Reibverbindung. 4. Modellbildung der Gittermast-Struktur. 5. Aktuator- und Sensorpositionierung. 6. Modellreduktion. 7. semiaktive Regelungskonzepte.
Schwingungsreduktion flexibler Raumfahrtstrukturen durch semi-aktive Reibverbindungen
Bericht aus dem Institut A für Mechanik ; 1 ; 1-261
2004
261 Seiten, Bilder, Tabellen, 247 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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