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Singer, Daniel ; Budde, Till ; Baumann, Tobias ; Orgeldinger, Christian ; Rosnitschek, Tobias ; Tremmel, Stephan:
NVH-Selbstadaptivität in antriebstechnischen Strukturen durch modulare Resonatoren.
2026
Event: Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2026
, 05.-06. Mai 2026
, Dresden.
(Conference item: Conference
,
Speech with paper
)
Abstract in another language
Die Reduzierung der Fahrzeugmasse ist eine zentrale Strategie zur Steigerung der Energieeffizienz und Reichweite, insbesondere im Bereich der Elektromobilität. Dieser Leichtbautrend verschärft jedoch den klassischen Zielkonflikt zwischen Masseersparnis und NVH-Güte (Noise, Vibration, Harshness), da leichtere Strukturen aufgrund ungünstigerer Steifigkeits-Masse-Verhältnisse verstärkt zu Schwingungen neigen. Der aktuelle Stand der Technik stößt hierbei an Grenzen: Konventionelle Maßnahmen wie geometrische Versteifungen oder schwere Dämpfungsschichten widersprechen den Leichtbauzielen und bieten kaum Flexibilität gegenüber wechselnden Betriebsfrequenzen. In diesem Beitrag wird der aktuelle Forschungsstand bei lokal resonanten Metamaterialien untersucht, die durch die Erzeugung von Bandlücken im Subwellenlängenbereich eine hocheffiziente und leichtbaukonforme Alternative darstellen. Es wird eine Methodik vorbereitet, die über die klassische materialbasierte Topologieoptimierung hinausgeht, indem sie modulare und nachrüstbare Resonatorelemente systematisch als funktionale Designvariablen integriert. Durch die Kopplung einer parametrischen Resonatorbibliothek mit effizienten numerischen Strategien wie der Craig-Bampton-Modellreduktion und Multigrid-basierten iterativen Solvern wird die Grundlage für eine neue Klasse selbstadaptiver Strukturen geschaffen. Ziel dieser Entwicklung ist es, NVH-Probleme primär durch die gezielte Platzierung funktionaler Add-ons zu lösen, anstatt die Grundgeometrie aufwendig neu auszulegen. Dieser Ansatz verspricht eine signifikante Verschiebung der Pareto-Front zwischen Masseersparnis und Schwingungsminderung und bereitet den Weg für eine nachhaltige und flexible NVH-Optimierung in zukünftigen Antriebsstrangkonzepten. Damit greift die Methodik auch die „Repair“- und „Reuse“-Konzepte der EU-Verordnung über Ökodesign für nachhaltige Produkte (ESPR) auf, indem sie die Wiederverwendbarkeit, Aufwertung (Upgradability) und Reparaturfähigkeit von Komponenten fördert und somit die Kreislaufwirtschaft in der Industrie stärkt.
Further data
| Item Type: | Conference item (Speech with paper) |
|---|---|
| Refereed: | Yes |
| Institutions of the University: | Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing Stephan Tremmel |
| Result of work at the UBT: | Yes |
| DDC Subjects: | 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering |
| Date Deposited: | 27 Jul 2026 06:27 |
| Last Modified: | 27 Jul 2026 06:27 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/97686 |