Durch den Einsatz von applizierten und aktiv angesteuerten piezokeramischen Folien sollen die Schwingungen der dünnwandigen Dachmembranfläche an einer Rohkarosse sowie einem Gesamtfahrzeug kompensiert werden. Sowohl an der Rohkarosse, als auch am Gesamtfahrzeug wurden zunächst Modalanalysen am Dachblech als Grundlage für die Aktuatorpositionierung durchgeführt. An der Rohkarosse konnte mit den applizierten Funktionsmodulen und dem entwickelten Regelungsansatz bei einer angepasst modifizierten Shakeranregung eine gute Beeinflussung der Dachblechschwingungen im Bereich der Aktuatorpositionen erzielt werden. Die aktuatorische Wirksamkeit der Funktionsmodule erwiesen sich für die größeren Schwingungsamplituden durch die Motoranregung am Gesamtfahrzeug als nicht ausreichend. Hier konnte jedoch mit Hilfe eines elektrodynamischen Shakers als Aktuator eine hinreichende Beeinflussung der Dachschwingungen erreicht werden. Am Gesamtfahrzeug konnten bereits mit einer einfachen aktiven Dämpfung gute Schwingungsreduktionen am Dachblech erzielt werden, die jedoch keine Auswirkung auf die Innenraumakustik zeigten. Bei Verwendung eines akustischen Sensors hingegen ließen sich deutliche Reduktionen des Schalldrucks feststellen, wobei die Dachblechschwingung sogar verstärkt wurde. Die Tatsache, dass die Schwingungsberuhigung nicht zu einer Schallreduktion führt, umgekehrt jedoch eine Schaltreduktion eine Vergrößerung der Schwingungen bewirkt, zeigt die Komplexität des Zusammenhangs zwischen den Schwingungen des Dachblechs und der Innenraumakustik. Die Klärung dieses Zusammenhangs stellt eine der künftigen Herausforderungen dar. Die akustischen Untersuchungen am Gesamtfahrzeug beschränkten sich bislang auf Arbeiten am stehenden Fahrzeug. Nach Realisierung einer geeigneten, am Dachblech applizierten Piezoaktuatorik sollen diese durch Untersuchungen im Fahrbetrieb ergänzt werden. Ferner bietet die für die aktive Schallunterdrückung verwendete adaptive Gegensteuerung noch Erweiterungsmöglichkeiten in Bezug auf die Verwendung mehrerer Sensoren und Aktuatoren oder die Unterdrückung weiterer höherharmonischer Anteile des Störsignals.
Aktive Schwingungskompensation an einer PKW-Dachstruktur
AC, Adaptronic Congress, 2003 ; 13a-7
2003
7 Seiten, 21 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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