Metavib – Metamaterialien zur Beeinflussung der Vibroakustik mittels Resonatoreffekt


Ziel des Projekts »Metavib« ist die industrielle Nutzbarmachung vibroakustischer Metamaterialien (VAMM). Durch das Fraunhofer-Konsortium aus Spezialisten der Fachbereiche Strukturdynamik (Fraunhofer LBF, Fraunhofer IWU), Akustik (Fraunhofer IBP, Fraunhofer IDMT), Elektroakustik (Fraunhofer IDMT) und Fertigungstechnik (Fraunhofer IFAM, Fraunhofer IWU) wird erstmals die Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette VAMMs ermöglicht.

Metamaterialien sind leistungsfähiger als natürliche Materialien und können bestehende Probleme, wie z. B. Schwingungsanfälligkeit in der Leichtbauindustrie oder fehlende Kompaktheit von Lärmbekämpfungsmaßnahmen im Tieftonbereich, lösen. 

Insbesondere aktive Metamaterialien sind von großem Interesse. Während bei den passiven VAMM allein durch die Verwendung eines bestimmten Materials eine Schwingungsdämpfung erreicht wird, werden bei den aktiven VAMM zusätzlich kleine Aktoren verbaut, mit denen man die akustischen Eigenschaften des Materials ständig anpassen kann. Auf diese Weise kann ein Basismodul an eine Vielfalt von Anwendungsfällen adaptiert werden. Ebenso sind Alterungsprozesse und äußere Störungen im Betrieb kompensierbar. 
 

Aufgabenbereich Fraunhofer IDMT

Die erforderlichen Aktor- und Ansteuerungskonzepte werden maßgeblich vom Fraunhofer IDMT entwickelt, das seine langjährigen Erfahrungen in der Elektroakustik in das Projekt einbringt:

  • Konzept/Design aktive Einheitszelle
  • Ansteuerung aktive Einheitszelle/Zellverbund
  • Ansteuerung aktives Metamaterial in Anwendungsumgebung
  • Leitung des Arbeitspakets »Simulationsmethoden zum ganzheitlichen Design von VAMM«


Beteiligte Partner

Förderer

Fraunhofer-internes Förderprogramm
 

Laufzeit

2020 – 2022

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Forschungsfeld

Intelligente Ansteuerung und Design akustischer Wandler