PROGRAMM - DAGA 2012

276 DAGA 2012 Programmvorausberechnet werden. Für einfache Anordnungen und bekannte Materialparameterist eine analytische Berechnung des magnetomechanischenWandlerfaktors möglich. Der Einfluss inhomogener Magnetfeldverteilungenin der magnetischen Schicht und der Einfluss von anisotropempiezomagnetischen Materialverhalten auf den Wandlerfaktor könnenmit einem Finite-Elemente-Modell (FE) simuliert werden. Mit FE-Simulationen können auch die Struktur des elektromechanischen Netzwerkesund einzelne Netzwerkparameter bestimmt werden. Bei der direktenBestimmung des Parameters eines einzelnen Netzwerkelementesfolgen die Netzwerkkoordinaten des Elementes direkt aus den Ergebnissender FE-Analysen oder sind durch einfache Rechnungen bestimmbar.Für energiespeichernde Elemente genügen alternativ aucheine Netzwerkkoordinate und die zugehörige Energie. Im Beitrag werdendiese Anwendungen der Methodik der kombinierten Simulation zurBestimmung von Netzwerkparametern piezomagnetischer Zweischicht-Biegeelemente vorgestellt.Do. 14:25 Spectrum C Entwurf elektromechanischer SystemeNetzwerkbeschreibung von piezoelektrischen BiegeelementenR.G. Ballas und K. MayerKarl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbHPiezoelektrische Biegeaktoren finden sich in nahezu allen Bereichen derElektrotechnik, des Maschinenbaus, der Akustik, der Automatisierungstechnik,des Automobilbaus, der Medizintechnik und in vielfältigen weiterenEinsatzgebieten der Industrie und des täglichen Lebens.Mit der Realisierung piezoelektrischer Biegeaktoren in Multilayer-Technologie lässt sich die zum aktorischen Betrieb notwendige Ansteuerspannungsignifikant reduzieren, so dass deren Einsatz insbesonderein miniaturisierten und mikrotechnischen Baugruppen ermöglicht wird(z.B. Proportionalventilantriebe, Hörimplantate etc.).Der Inhalt dieses Beitrags ist die systematische Entwicklung einerschaltungstechnischen Darstellung für piezoelektrische Multilayer-Biegeaktoren im Rahmen der Netzwerktheorie. Um zu einer Beschreibungdes dynamischen Verhaltens zu gelangen, werden die Masse einesdifferentiellen Balkenelements sowie die bei Bewegungen auftretendenReibungskräfte im Sinne der äquivalenten viskosen Dämpfung berücksichtigt.Als Lösung für die Biegung eines homogenen Balkens ergibtsich eine inhomogene Differentialgleichung vierter Ordnung in komplexerForm.Über das differentielle Biegeverhalten eines Vielschichtaktorsegmentesbei elektrischer Ansteuerung erfolgt die allgemeine Darstellung der elektromechanischenKopplung elektrischer und mechanischer Größen mittelseines Vierpols. Die Verknüpfung des Vierpols mit dem Achtpol führtzur allgemeinen Darstellung des piezoelektrischen Vielschichtaktors alselektromechanisches System.