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Das fünfte Mal: wiederholt hohe Besucherzahlen
29.11.2013 18:00

Lange Nacht der Wissenschaften in Jena - das OSIM war am Standort "Löbdergraben" mit sieben Angeboten dabei - die Professur für Mechanik der funktionellen Materialien bot zwei Themen zum Kennenernen an:

Materialbelastung in der Formel 1: einfach durchschaut! - Höchstleistungen vollbringen in der Formel 1 nicht nur die Fahrer, auch die Materialien in den Fahr­zeugen werden extrem belastet - wie per Spannungs­optik anschaulich präsentiert wurde.

Bei dieser Methode der experimentellen Spannungsanalyse, wo Bauteile unter polarisiertem Licht betrachtet werden, wurde den Besuchern an einzelnen Bei­spielen anschaulich gezeigt, welchen Einfluß die Bauteilgeometrien bei Belastung auf die Ausbildung von Spannungen innerhalb der Körper nehmen. Ausgehend von realen Bauteilen können entweder vereinfachende Modellbildungen oder spezielle Verfahren genutzt werden, damit auch quantitative Untersuchungen mit diesem optischen Verfahren möglich sind.

Piezomotoren: Kleine Keramik ganz stark - Das Herzstück des Motors ist eine Piezokeramik, welche durch das Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Größe ändert. Tausende winzige Schritte pro Sekunde können sowohl lineare als auch in drehende Bewegungen bis zu 30 cm/s erzeugen.

An zwei Demonstrationsmodellen konnten die Besucher sehen, was eine nur wenige Millimeter große Piezokeramik zu leisten vermag. Der inverse Piezoeffekt erzeugt beim Anlegen einer Spannung direkt eine mechanische Verschiebung. Über eine geeignete konstruktive Auslegung werden lineare oder rotierende Bewe­gungen ohne weitere Zahnräder oder Getriebeübersetzungen erzeugt. Deren Geschwindigkeit ist mit einer variablen hohen Impulsfrequenz steuerbar, was diese Motoren vibrationsarm und für das menschliche Ohr geräuschlos macht. Haupt­anwendungs­gebiete sind Mini- und Mikromotoren, wo es auf kleine Bauformen ankommt, sowie Positionieraufgaben, wo die kleinen Schrittweiten im Nano- bzw. Mikrometerbereich von Bedeutung sind.

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Biegebalken mit Kerben (oben), Modell eines Deformations­körpers für Kraftmessdosen

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Dr. Worsch bei der Demon­stration von Effekten bei der Spannungs­optik

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Sammlung von Proben und Prüfkörpern für die Span­nungs­optik

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