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Konstruktionspraxis Formgedächtnistechnik

Konstruktionspraxis Formgedächtnistechnik

Potentiale - Auslegung - Beispiele

von: Sven Langbein, Alexander Czechowicz

24,27 €

Verlag: Springer Vieweg
Format: PDF
Veröffentl.: 19.08.2013
ISBN/EAN: 9783834823434
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 249

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Beschreibungen

Titelbeschreibung

<p>Formgedächtnislegierungen (FGL) sind Funktionswerkstoffe, die in der Lage sind, sich an eine zuvor eingeprägte Form zu erinnern. Diese Reversibilität in der Gestaltänderung ist das Resultat einer temperatur- oder spannungsinduzierten Phasentransformation. Durch diese einzigartigen Eigenschaften können diese Materialien zum einen als Stellelemente in mechatronischen Systemen oder zum anderen als hoch elastische Federelemente eingesetzt werden. Der besondere Vorteil von Formgedächtnislegierungen im Bereich der Stellelemente liegt in einer enormen Energiedichte. Damit bieten diese Legierungen entscheidende Vorteile auf dem Gebiet des Leichtbaus. Generell gibt dieses Fachbuch eine zuverlässige Hilfestellung für Ingenieure, die insbesondere Formgedächtnisaktoren in Ihre Produkte integrieren wollen.</p>

Inhaltsverzeichnis

<p>Grundlagen der Formgedächtnistechnik: Funktionscharakteristika, Effekte, Legierungen.- Potentiale von Formgedächtnisbauteilen: Aktoren, Sensoren, Feder-/ Dämpfungselemente.- Systemintegration von Formgedächtnisaktoren: Aktorbauformen, Verbindungstechniken.- Besondere Bauweisen von Formgedächtnisaktoren: Dünnschichtverbund-Bauweise, Agonist-Antagonist-Bauweise, partiell aktivierte Bauweise.- Auslegung von Formgedächtnisaktoren: Analytische und numerische Auslegung von Draht- und Federaktoren.- Regelungsstrategien für Formgedächtnisaktoren: Nutzung des internen Sensoreffektes.- Kritische Eigenschaften von Formgedächtnislegierungen: Ermüdungsverhalten, dynamisches Verhalten, Optimierungsstrategien.- Anwendungs- und Standardisierungspotentiale von Formgedächtnisaktoren: Thermisch aktivierte Systeme, elektrisch aktivierte Systeme, Standardaktoren, Baukastensysteme.- Leitfaden zur Entwicklung von Formgedächtnisaktoren: methodischer Vorgehensplan, beispielhafte Entwicklung eines FGL-basierten Pneumatikventils.- Technologietrends in der Formgedächtnistechnik: Hochtemperaturlegierungen, adaptive Rückstellung, lokale Konfiguration.</p>

Autorenportrait

<p>Dr. Sven Langbein ist Gesellschafter der FG-Innovation GmbH aus Bochum und arbeitet in dem Unternehmen als Entwicklungsleiter. </p><p>Dr. Alexander Czechowicz ist Koordinator der Projekte zum Thema Formgedächtnistechnik bei der Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. aus Remscheid.</p>

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<p>Formgedächtnislegierungen (FGL) sind Funktionswerkstoffe, die in der Lage sind, sich an eine zuvor eingeprägte Form zu erinnern. Diese Reversibilität in der Gestaltänderung ist das Resultat einer temperatur- oder spannungsinduzierten Phasentransformation. Durch diese einzigartigen Eigenschaften können diese Materialien zum einen als Stellelemente in mechatronischen Systemen oder zum anderen als hoch elastische Federelemente eingesetzt werden. Der besondere Vorteil von Formgedächtnislegierungen im Bereich der Stellelemente liegt in einer enormen Energiedichte. Damit bieten diese Legierungen entscheidende Vorteile auf dem Gebiet des Leichtbaus. Generell gibt dieses Fachbuch eine zuverlässige Hilfestellung für Ingenieure, die insbesondere Formgedächtnisaktoren in Ihre Produkte integrieren wollen.</p><p>Der Inhalt</p><p>-          Grundlagen der Formgedächtnistechnik: Funktionscharakteristika, Effekte, Legierungen</p><p>-          Potentiale von Formgedächtnisbauteilen: Aktoren, Sensoren, Feder-/ Dämpfungselemente</p><p>-          Systemintegration von Formgedächtnisaktoren: Aktorbauformen, Verbindungstechniken</p><p>-          Besondere Bauweisen von Formgedächtnisaktoren: Dünnschichtverbund-Bauweise, Agonist-Antagonist-Bauweise, partiell aktivierte Bauweise</p>-          Auslegung von Formgedächtnisaktoren: Analytische und numerische Auslegung von Draht- und Federaktoren</p><p>-          Regelungsstrategien für Formgedächtnisaktoren: Nutzung des internen Sensoreffektes</p><p>-          Kritische Eigenschaften von Formgedächtnislegierungen: Ermüdungsverhalten, dynamisches Verhalten, Optimierungsstrategien</p><p>-          Anwendungs- und Standardisierungspotentiale von Formgedächtnisaktoren: Thermisch aktivierte Systeme, elektrisch aktivierte Systeme, Standardaktoren, Baukastensysteme</p><p>-          Leitfaden zur Entwicklung von Formgedächtnisaktoren: methodischer Vorgehensplan, beispielhafte Entwicklung eines FGL-basierten Pneumatikventils</p><p>-          Technologietrends in der Formgedächtnistechnik: Hochtemperaturlegierungen, adaptive Rückstellung, lokale Konfiguration</p><p></p><p>Die Zielgruppe</p><p>Konstrukteure,Produktentwickler, Mechatroniker, angewandte Wissenschaftler sowie Studenten an Hochschulen und Universitäten aus den Fachbereichen Maschinenbau oder Mechatronik</p><p>Die Autoren</p><p>Dr. Sven Langbein ist Gesellschafter der FG-Innovation GmbH aus Bochum und arbeitet in dem Unternehmen als Entwicklungsleiter. </p><p>Dr. Alexander Czechowicz ist Koordinator der Projekte zum Thema Formgedächtnistechnik bei der Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. aus Remscheid.</p>

Sonderbeitrag

Ein sich erinnernder Werkstoff? Ein Draht, der einen Mann hebt? Mit Industrieprojekt Mechatronisches Schließsystem Includes supplementary material: sn.pub/extras

Verkaufsargumente

Trotz der technischen Vorteile von Formgedächtnislegierungen (FGL) gegenüber den auf dem Markt befindlichen Lösungen, lässt der Durchbruch dieser Technologie noch immer auf sich warten. Dies liegt vor allem am mangelnden Konstruktionswissen bei industriellen Anwendern. Dieser Problematik soll dieses Buch mit Konstruktionsrichtlinien und Produktentwicklungsmethoden entgegentreten. Es werden von den Grundlagen über Auslegungsmethodiken bis hin zu Steuer- und Regelkreisen alle für den Produktentwickler wichtigen Aspekte beschrieben:

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