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Bauwerksüberwachung und adaptive Strukturen
Forschung und Entwicklung
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Bauwerksmonitoring mit drahtlosen Sensornetzen
Drahtlose Sensornetze sind eine vielversprechende Monitoring-Technologie. Ihre wichtigsten Vorteile sind die rasche Installation, die einfache Skalierbarkeit und die Selbstorganisation. Da die Energieversorgung von drahtlosen Sensornetzen mit Batterien erfolgt, muss bei Langzeiteinsätzen sehr sparsam mit der Energie umgegangen werden. Die herkömmlichen Energiesparansätzen (Hardware mit geringem Energieverbrauch, energieeffiziente Kommunikationsprotokolle, multi-hop Netzwerke) versagen bei datenintensiven Anwendungen (Schwingungen, Ermüdung), weil die Kommunikation aller erfassten Daten über das Netzwerk zu energieintensiv und die Bandbreite des Netzwerks oft ungenügend ist. Da die Datenverarbeitung wesentlich energieeffizienter als die Kommunikation ist, kann bei vielen Anwendungen dieses Problem durch Datenverarbeitung im Sensorknoten gelöst werden. 
Link zu Publikation
Kontakt: Dr. Glauco Feltrin

Geregelte magnetorheologische Dämpfer für Schrägseilbrücken
Die Empa hat in Zusammenarbeit mit dem Industriepartner Maurer Söhne aus München Echtzeit-geregelte, magnetorheologische Seildämpfer entwickelt, welche Schrägseilschwingungen unabhängig von Frequenz und Amplitude gleich effizient bedämpfen. Dieses System ist auf der Franjo Tudjman Bridge bei Dubrovnik und der Alamillo Bridge in Sevilla als „retrofit“ installiert, nachdem grosse Seilschwingungen auftraten. Bei der Sutong Bridge in China und der Russky Bridge bei Vladivostok in Russland wurde das System bereits beim Bau der Brücken an den längsten 6 resp. 5 Seilen installiert, da diese Brücken mit ihren weltweit grössten freien Spannweiten von 1080 m resp. 1104 m Seile von bis zu 540 m resp. 580 m Länge haben.
Link zu Publikation
Partner: Maurer Söhne
Kontakt: Prof. Dr. Masoud Motavalli

Echtzeit-geregelter Massendämpfer auf Basis MR-Technologie
In Zusammenarbeit mit dem Industriepartner Maurer Söhne aus München entwickelte die Empa im Jahr 2011 einen adaptiven Massendämpfer, dessen Frequenz und Energiedissipation über einen geregelten magnetorheologischen Dämpfer in Echtzeit auf die aktuelle Schwingfrequenz der zu bedämpfenden Struktur angepasst wird. Das System ist für +/-20% Frequenzverstimmung experimentell validiert und läuft auf der Volgograd-Brücke in Russland seit Oktober 2011.
Link zu Publikation
Partner: Maurer Söhne
Kontakt: Prof. Dr. Masoud Motavalli

 

Materialentwicklung für reibbasierte Schwingungsüberwachung
Ein regelbarer elektrostatischer Reibdämpfer besteht aus zwei Elektroden und einem dielektrischen Material welches an die zu dämpfende Struktur angebracht wird.
Um die Dämpfungsleistung zu optimieren befasst sich dieses Projekt mit der Materialentwicklung eines neuen Dielektrikums.
Kontakt: Rebekka Ginés

Verteilte Unterdrückung von Windinduzierten Schwingungen von Brücken mit grossen Spannweiten
In den letzen zwei Jahrzehnten wurden in Asien und Europa viele Schrägseilbrücken mit grossen Spannweiten gebaut. Die immer längeren Spannweiten führen zu einer erheblichen Reduzierung der Steifigkeit und somit auch der Eigenfrequenzen. Aufgrund der geringen Dämpfung und relativ kleinen Masse solcher Strukturen, werden diese sehr anfällig auf Windinduzierte Schwingungen.
Kontakt: Dr. Glauco Feltrin

 

 

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