Integration von piezoelektrischen keramischen Fasern in Verbundwerkstoffen für adaptronische Systeme

Die strukturkonforme Integration von funktionellen Komponenten in lasttragende Bauteile ist ein Ziel der Ingenieurtechnik auf dem Gebiet der adaptiven Werkstoffe. Strukturkonformität heißt hier, daß die zusätzlichen Komponenten das Profil der mechanischen Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffes möglichst nicht oder nur gering beeinträchtigen.Dies wird dann erreicht, wenn die geometrischen Dimensionen der Funktionskomponenten soweit wie möglich minimiert werden, ohne daß sie ihre Funktionalität einbüßen. Daher ist die Faserform die bevorzugte Geometrie. Die Herstellung und die Integration von piezoelektrischen Fasern stehen am Anfang einer Entwicklung, die zu einem neuen Typ von adaptivem Leichtbaumaterial führen soll. Die Basis sind dünne piezolelektrische Keramikfasern, die im Faserverbundwerkstoff elektrodiert werden. Ihre Eignung als Druck- bzw. Biegesensor wird vorgestellt, weitere, noch wichtigere Anwendungsfelder sind die Vibrationsdämpfung, die Schadenserkennung und die Geomet riekontrolle.