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Methode zur Erstellung lebensdauerumfassender Digitaler Zwillinge von Faserverbundwerkstoffen in Windkraftanlagen wird im Projekt SensoTwin entwickelt


Mit dem Projekt SensoTwin – Sensorintegrierter Digital Twin für Hochleistungs-Faserverbundanwendungen ist am Lehrstuhl für Carbon Composites der Technischen Universität München in Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Deggendorf ein neues Forschungsvorhaben gestartet, welches sich mit der lebensdauerumfassenden Materialmodellierung (Digitaler Zwilling) von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) beschäftigt. Als Projekt der Innovations-Plattform MaterialDigital soll die Digitalisierung dieser Werkstoffklasse vorangetrieben und eine neuartige Materialontologie entwickelt werden. Dazu wird das Ermüdungsverhalten von FVK hinsichtlich der Elastizität und Festigkeit experimentell charakterisiert und darauf aufbauend ein skalenübergreifendes Materialmodell etabliert. Dieses bezieht Erkenntnisse aus der Prozess- und der Struktursimulation ein, um die Betriebsfestigkeit von FVK prädiktiv zu bestimmen. Die Ontologie wird basierend auf den Modellanforderungen erweitert und dient anschließend zusammen mit dem Materialmodell als Grundlage für eine Software-App. Die Verwendung einheitlicher Datenaustauschformate zwischen den einzelnen Teilprozessen ermöglicht zusätzlich die Einspeisung realer Sensordaten. Die Methodik wird exemplarisch am Beispiel moderner Windkraftanlagen entwickelt und soll mittelfristig eine Rezertifizierung dieser Anlagen nach dem Ende ihrer Betriebszeit ermöglichen.