Elektromechanische Netzwerke

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Prof. Dr.-Ing. habil. U. Marschner

Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik

Studienrichtung: Mechatronik, EuI
Wahlpflichtmodule: Feinwerktechnik, Mikro-Elektro-Mechanische-Systeme
Wahlpflichtfach: Elektromechanische Netzwerke

• zeitl. Ablauf: (2/1/0 ), (2/1/0)
• Zeit/Ort:
  • Vorlesung:  Montag, 6. DS im TOE/317/H (Beginn 08.04.2024)
  • Übung:  Mittwoch, 3. DS im MIE 116 (Beginn 17.04.2024)

Hörerkreis

Studenten der Mechatronik und der Elektro- und Informationstechnik

Ziel der Lehrveranstaltung

Darstellung von Verfahren zur effektiven und anschaulichen Analyse des dynamischen Verhaltens von einfachen mechanischen und gekoppelten mechanisch-elektrischen Systemen mit Netzwerkmethoden, Funktion und Modellierung elektromechanischer Wandler

Vorlesung
 

• Modellierung mechanischer Systeme mit Netzwerkmethoden
  • Punktmassensysteme (translatorisch, rotatorisch)
  • Übergang zu kontinuierlichen Systemen
  • Biegung (Platten, Membranen und vorgespannte Platten)
• Modellierung akustischer Systeme mit Netzwerkmethoden
  • Akustische Systeme mit ruhendem Fluid
  • Kopplung unterschiedlicher Systeme zu komplexen Netzen
  • Beispiele: Analyse und Synthese mechanischer Filterstrukturen,
  • Schwingungstilger und Schalldämpfer
• Elektromechanische Wandler für Antriebssysteme und Sensoren
  • Elektromagnetische Wandler
  • Magnetostriktive Wandler
  • Piezoelektrische Wandler
  • Beispiele: Schwingantriebe, Linearmotoren, Sensoren

Übung

7 rechnerische Übungen zum o. g. Stoff

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Lehrbuch

Für den Kurs stehen ein Lehrbuch und ein Übungsbuch mit durchgerechneten Lösungen sowie lauffähige Simulationsfiles, z.B. LTSPICE: Ausschwingresonanz eines Resonators, Vibrations-Drehratensensor, Piezoelektischer Signalgeber, Bassreflexbox, Stimmgabel, Chaosgenerator; ANSYS: Stimmgabel; VHDL-AMS: Drucksensor mit CAN-Bus-Interface; Octave/Matlab: Digitalfilter und weitere online zur Verfügung.

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