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Lokal strukturierte Faserverstärkungen: Ein Ansatz zur Realisierung anisotroper Richtcharakteristiken in Ultraschallsensoren

* Presenting author
Day / Time: 20.03.2018, 14:00-14:20
Room: MW 1250
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Ultraschallsensoren kommen in automobilen und industriellen Anwendungen in großen Stückzahlen zum Einsatz. Insbesondere bei der Anwendung im Automobilbereich sind anisotrope Richtcharakteristiken notwendig. Diese erfordern einen schmalen Öffnungswinkel in der Vertikalen und einen breiten Öffnungswinkel in der Horizontalen aufweisen. Im Automobilbereich werden heutige Ultraschallsensoren überwiegend als metallbasierte Topfwandler ausgeführt. In diesen wird eine anisotrope Richtcharakteristik durch die lokale Materialanhäufung auf der Innenseite der schwingenden Membran erreicht.Verbundwerkstoffe mit lokal strukturierten Faserverstärkungen ermöglichen die Gestaltung des schwingungsmechanischen Verhaltens von Komponenten ohne deren Kontur zu verändern. Diese Arbeit untersucht die Möglichkeit durch lokal strukturierte Faserverbundwerkstoffe anisotrope Richtcharakteristiken in Ultraschallsensoren einzustellen. Die Strukturierung wird durch Bereiche mit kohlefaserverstärkten Epoxidharzen und Bereiche unverstärkter Epoxidharze realisiert. Der Einfluss von Materialunsicherheiten und geometrischen Unsicherheiten wird in Hinblick auf die sich einstellende Richtcharakteristik untersucht.Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass lokal strukturierte Faserverbundwerkstoffe eine Möglichkeit bieten, Ultraschallsensoren mit anisotropen Richtcharakteristiken herzustellen.