Please use this identifier to cite or link to this item: https://doi.org/10.15480/882.1026
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSchulte, Karl-
dc.contributor.authorJarr, Daniel-
dc.date.accessioned2011-10-17T11:26:26Zde_DE
dc.date.available2011-10-17T11:26:26Zde_DE
dc.date.issued2011-
dc.identifier.isbn978-3-941492-32-5de_DE
dc.identifier.other670043303de_DE
dc.identifier.urihttp://tubdok.tub.tuhh.de/handle/11420/1028-
dc.description.abstractDas Ziel dieser Arbeit liegt darin eine frei verformbare Fläche und die dafür benötigte Aktorik zu konzipieren. Mittels eines mechanisch aktiven Werkstoffs können neue technische und gestalterische Freiheitsgrade für Verstellelemente erschlossen werden. Vorteile des hier verwendeten dielektrischen Elastomers, einem elektroaktiven Polymerfilm, liegen in der geringen Dichte und seiner hohen geometrischen Veränderung bei elektrischer Aktivierung. Damit können leichte und flache Verstellelemente konzipiert werden, die zudem eine hohe gestalterische Vielfalt ermöglichen. In dieser Arbeit ist dies am Beispiel eines neuartigen Sitzkonzepts für Automobile dargestellt. In aktuellen Fahrzeugsitzen nimmt die Anzahl der Verstellmöglichkeiten zur Steigerung von Komfort und Flexibilität stetig zu. Diese werden über manuelle Kinetiken, durch Elektromotor-Getriebe-Kombinationen oder pneumatische Stellelemente bewegt. Komplexität, Gewicht und Bauraum des Sitzes steigen mit der Anzahl der Verstellmechanismen. Steigender Energiebedarf hervorgerufen von der Erhöhung des Fahrzeuggewichts und dem Betrieb der Verstellelemente, sowie die Abnahme des Bewegungsraumes der Insassen sind die Folgen. Anhand technischer Anforderungen, Nutzeranforderungen, Nutzerwünschen und den Materialeigenschaften des dielektrischen Elastomerfilms, werden Lösungen für neue Aktoren aufgezeigt. Mechanische, elektrische, chemische und elektromechanische Prüfungen liefern Aussagen über die Materialeigenschaften des dielektrischen Elastomerfilms. Aus den dielektrischen Elastomerfilmen wird ein neuartiger Blattfederaktor für die Verstellung einer Sitzfläche im Automobil konzipiert. Ein analytisches Modell dient der Beschreibung des stationären und des aktorischen Verhaltens des Blattfederaktors. Bei der Auslegung der Blattfederaktoren, werden konstruktionsunterstützende Methoden, wie die Finite-Elemente-Methode herangezogen. Darüber hinaus wird der Blattfederaktor in Aktivierungsversuchen hinsichtlich der Anzahl möglicher Verstellzyklen und dem Temperatureinsatzbereich untersucht. Die neue Aktorik zeigt ein hohes Potenzial für die Gewichts- und Bauraumersparnis, und schafft darüber hinaus neue ästhetische Freiheitsgrade. Sie ist modular einsetzbar und jedes der Module ist einzeln verstellbar und konfektionierbar. Somit sind auch in Zukunft verstellbare Sitzflächen, abweichend von den hier gezeigten Lösungen, unter geringem konstruktivem Aufwand realisierbar. Anhand eines Technologiedemonstrators, bestehend aus einer Polyurethan-Schaumfläche, getragen von freistehenden Armen aus Blattfederaktoren, werden die neu entwickelten und dadurch gewonnenen technischen und gestalterischen Freiheiten demonstriert.de
dc.description.abstractThe aim of this work is, to develop a new free deformable area and its actuators. Based on mechanically active polymer compounds - dielectric elastomers - technical and aesthetic freedoms can be increased. A low density in combination with high activation strains are the advantages of the dielectric elastomer. This leads to flat and lightweight transducers for a free deformable area, which is shown on the basis of a new concept for an automotive seat. Recently, the increasing functionality in car seats, especially in comfort, is achieved by use of manual and pneumatic adjustments or electric motors and gears. Hence, complexity, weight and the fuel consumption rise. Furthermore room for the car´s occupants decreases, due to the space taken by the adaptive seats. Both, the technical and the user demands - user wishes - are part of the development process in this work. By means of mechanical, electrical, as well as chemical and electromechanical measurements the material properties of the dielectric elastomer are gathered. With respect to that, a new leafspring-actuator is designed. Furthermore, arm-like structures of leafspring-actuators are engineered and tested for application in car seats. An analytical model describes the static behavior of the actuators, while finite element models are used as a tool for design and optimization of these active structures. Moreover, new ground for interior design, due to the modular build-up of the actuators can be broken, by almost identical expenditure of time and design effort. With the help of a demonstrator, made from a thin plane of polyurethane foam, supported by arms of leafspring-actuators, new ways of designing a car seat are presented.en
dc.language.isodede_DE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess-
dc.rights.urihttp://doku.b.tu-harburg.de/doku/lic_mit_pod.phpde
dc.subjectDielektrische Elastomerede_DE
dc.subjectAktorende_DE
dc.subjectAutositzde_DE
dc.subjectsmart materialsde_DE
dc.subjectaktiver Werkstoffde_DE
dc.subjectDielectric Elastomerde_DE
dc.subjectActuatorsde_DE
dc.subjectDEAde_DE
dc.subjectAutomotive Seatde_DE
dc.subjectsmart materialde_DE
dc.subject.ddc620: Ingenieurwissenschaftende_DE
dc.titleEntwicklung und Gestaltungspotenzial von Fahrzeugsitzen unter Einsatz dielektrischer Elastomeraktorende_DE
dc.title.alternativeDevelopment and Design Potential of Vehicle Seats using Dielectric Elastomer Actuatorsen
dc.typeThesisde_DE
dcterms.dateAccepted2011-09-26-
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:830-tubdok-11212de_DE
dc.identifier.doi10.15480/882.1026-
dc.type.thesisdoctoralThesisde_DE
dc.type.dinidoctoralThesis-
dc.subject.gndAktorde
dc.subject.ddccode620-
dcterms.DCMITypeTextde_DE
tuhh.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:830-tubdok-11212de_DE
tuhh.publikation.typdoctoralThesisde_DE
tuhh.publikation.fachbereichMaschinenbaude_DE
tuhh.opus.id1121de_DE
tuhh.gvk.ppn670043303de_DE
tuhh.oai.showtruede_DE
tuhh.pod.urlhttp://www.epubli.de/oai/tu-hamburg/1121?idp=urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-11212de_DE
tuhh.pod.allowedtruede_DE
dc.identifier.hdl11420/1028-
tuhh.title.englishDevelopment and Design Potential of Vehicle Seats using Dielectric Elastomer Actuatorsen
tuhh.abstract.germanDas Ziel dieser Arbeit liegt darin eine frei verformbare Fläche und die dafür benötigte Aktorik zu konzipieren. Mittels eines mechanisch aktiven Werkstoffs können neue technische und gestalterische Freiheitsgrade für Verstellelemente erschlossen werden. Vorteile des hier verwendeten dielektrischen Elastomers, einem elektroaktiven Polymerfilm, liegen in der geringen Dichte und seiner hohen geometrischen Veränderung bei elektrischer Aktivierung. Damit können leichte und flache Verstellelemente konzipiert werden, die zudem eine hohe gestalterische Vielfalt ermöglichen. In dieser Arbeit ist dies am Beispiel eines neuartigen Sitzkonzepts für Automobile dargestellt. In aktuellen Fahrzeugsitzen nimmt die Anzahl der Verstellmöglichkeiten zur Steigerung von Komfort und Flexibilität stetig zu. Diese werden über manuelle Kinetiken, durch Elektromotor-Getriebe-Kombinationen oder pneumatische Stellelemente bewegt. Komplexität, Gewicht und Bauraum des Sitzes steigen mit der Anzahl der Verstellmechanismen. Steigender Energiebedarf hervorgerufen von der Erhöhung des Fahrzeuggewichts und dem Betrieb der Verstellelemente, sowie die Abnahme des Bewegungsraumes der Insassen sind die Folgen. Anhand technischer Anforderungen, Nutzeranforderungen, Nutzerwünschen und den Materialeigenschaften des dielektrischen Elastomerfilms, werden Lösungen für neue Aktoren aufgezeigt. Mechanische, elektrische, chemische und elektromechanische Prüfungen liefern Aussagen über die Materialeigenschaften des dielektrischen Elastomerfilms. Aus den dielektrischen Elastomerfilmen wird ein neuartiger Blattfederaktor für die Verstellung einer Sitzfläche im Automobil konzipiert. Ein analytisches Modell dient der Beschreibung des stationären und des aktorischen Verhaltens des Blattfederaktors. Bei der Auslegung der Blattfederaktoren, werden konstruktionsunterstützende Methoden, wie die Finite-Elemente-Methode herangezogen. Darüber hinaus wird der Blattfederaktor in Aktivierungsversuchen hinsichtlich der Anzahl möglicher Verstellzyklen und dem Temperatureinsatzbereich untersucht. Die neue Aktorik zeigt ein hohes Potenzial für die Gewichts- und Bauraumersparnis, und schafft darüber hinaus neue ästhetische Freiheitsgrade. Sie ist modular einsetzbar und jedes der Module ist einzeln verstellbar und konfektionierbar. Somit sind auch in Zukunft verstellbare Sitzflächen, abweichend von den hier gezeigten Lösungen, unter geringem konstruktivem Aufwand realisierbar. Anhand eines Technologiedemonstrators, bestehend aus einer Polyurethan-Schaumfläche, getragen von freistehenden Armen aus Blattfederaktoren, werden die neu entwickelten und dadurch gewonnenen technischen und gestalterischen Freiheiten demonstriert.de_DE
tuhh.abstract.englishThe aim of this work is, to develop a new free deformable area and its actuators. Based on mechanically active polymer compounds - dielectric elastomers - technical and aesthetic freedoms can be increased. A low density in combination with high activation strains are the advantages of the dielectric elastomer. This leads to flat and lightweight transducers for a free deformable area, which is shown on the basis of a new concept for an automotive seat. Recently, the increasing functionality in car seats, especially in comfort, is achieved by use of manual and pneumatic adjustments or electric motors and gears. Hence, complexity, weight and the fuel consumption rise. Furthermore room for the car´s occupants decreases, due to the space taken by the adaptive seats. Both, the technical and the user demands - user wishes - are part of the development process in this work. By means of mechanical, electrical, as well as chemical and electromechanical measurements the material properties of the dielectric elastomer are gathered. With respect to that, a new leafspring-actuator is designed. Furthermore, arm-like structures of leafspring-actuators are engineered and tested for application in car seats. An analytical model describes the static behavior of the actuators, while finite element models are used as a tool for design and optimization of these active structures. Moreover, new ground for interior design, due to the modular build-up of the actuators can be broken, by almost identical expenditure of time and design effort. With the help of a demonstrator, made from a thin plane of polyurethane foam, supported by arms of leafspring-actuators, new ways of designing a car seat are presented.de_DE
tuhh.publication.instituteKunststoffe und Verbundwerkstoffe M-11de_DE
tuhh.identifier.doi10.15480/882.1026-
tuhh.type.opusDissertationde
tuhh.institute.germanKunststoffe und Verbundwerkstoffe M-11de
tuhh.institute.englishPolymer Composites M-11en
tuhh.institute.id57de_DE
tuhh.type.id8de_DE
thesis.grantorTechnische Universität Hamburgde
tuhh.gvk.hasppntrue-
dc.type.driverdoctoralThesis-
dc.identifier.oclc930768724-
thesis.grantor.universityOrInstitutionTechnische Universität Hamburgde_DE
thesis.grantor.placeHamburgde_DE
thesis.grantor.departmentPolymer Composites M-11de
dc.type.casraiDissertationen
tuhh.relation.ispartofseriesTechnisch-wissenschaftliche Schriftenreihede_DE
tuhh.relation.ispartofseriesnumber15de_DE
item.fulltextWith Fulltext-
item.creatorOrcidJarr, Daniel-
item.creatorGNDJarr, Daniel-
item.grantfulltextopen-
item.tuhhseriesidTechnisch-wissenschaftliche Schriftenreihe-
item.advisorGNDSchulte, Karl-
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