Teilprojekt C1

Usage-Monitoring lasttragender Systeme und Schadensbewertung

Ziel des Teilprojekts C1 war die Beherrschung von Unsicherheit, die bei der Ermittlung von Belastungen auftreten kann.

Dazu liefert die im SFB 805 entwickelte Methodik mit dem Unsicherheitsmodell und dem Prozessmodell im Allgemeinen die Basis zur strukturierten und einheitlichen Beschreibung von Unsicherheit im beschriebenen Lastmonitoring, die zusammen mit den SFB-Teilprojekten C2 und C3 und in den SFB-Arbeitskreisen I und II erarbeitet wurde. Die Funktionstauglichkeit des Lastmonitorings unter Unsicherheit wurde an einem einfachen Balkensystem für die Ermittlung einer harmonischen lateralen Last und einer statischen Axiallast numerisch und experimentell erprobt. Die Auswirkung der Unsicherheit im mathematischen Modell und in den Messsignalen auf die ermittelte Belastung wurde in numerischen und experimentellen Simulationen in ersten Ansätzen identifiziert und mit Hilfe des SFB-Prozessmodells strukturiert und einheitlich dargestellt. Es konnte anschaulich die Verkettung gezeigt werden, wie sich stochastische Abweichungen in den Messsignalen und systematische Abweichungen in Modelleigenschaften des Lastmonitorings im Balkensystem auf ermittelte Belastungen auswirken. Ein detaillierter Ursache-Wirkungs-Zusammenhang wie beispielsweise Auswirkung von Nichtlinearitäten, reduzierten Modellen etc. auf die ermittelte Belastung konnte jedoch noch nicht analysiert werden und sind u. a. Gegenstand der Untersuchungen im neuen Teilprojekt C5 in der zweiten Förderperiode.

Das beendete Teilprojekte C1 hat erste Grundlagen legen können, Unsicherheit bei der Überwachung des Belastungs- und Systemzustands zu analysieren und in den im SFB entwickelten Unsicherheits- und Prozessmodellen prozessübergreifend darzustellen und zu bewerten. Die Erkenntnisse des Lastmonitorings unter Unsicherheit bilden zusammen mit den Erkenntnissen zu Untersuchungen der Unsicherheit bei der Bewertung der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen zwischen passiven und aktiven Bauteilen aus dem ebenfalls beendeten Teilprojekt C3 eine wichtige Basis für das neue Teilprojekt C7. Dort wird in der zweiten Förderperiode direkt an die Ergebnisse aus C1 und C3 angeknüpft.

[1] Engelhardt, Roland A.; Koenen, Jan F.; Enss, Georg C.; Sichau, Adrian; Platz, Roland; Kloberdanz, Hermann et al. (2010): A Model to Categorise Uncertainty in Load-Carrying Systems. In: Peter Heisig, P. John Clarkson und Sandor Vajna (Hg.): Proceedings of the 1st International Conference on Modelling and Management of Engineering Processes (MMEP 2010). Cambridge/UK: Springer-Verlag London, S. 53–64.

[2] Koenen, Jan F.; Platz, Roland; Hanselka, Holger (2010): A Survey to Control Uncertainties by Comprehensive Monitoring of Load-carrying Structures. In: Proceedings of SPIE Vol. 7647 Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems. SPIE international society for optics and photonics. San Diego, CA/USA, 76471R.

[3] Koenen, Jan F.; Platz, Roland; Hanselka, Holger (2010): An Approach to Quantify the Influence of Uncertainties in Model-based Usage-Monitoring of Load-Carrying Systems. In: Proceedings of ISMA 2010 24th International Conference on Noise and Vibration Engineering. ISMA Advance Conference Programme. Leuven/Belgium, S. 857–866.

[4] Koenen, Jan F.; Enss, Georg C.; Ondoua, Serge; Platz, Roland; Hanselka, Holger (2011): Evaluation and Control of Uncertainty in Using an Active Column System. In: AMM 104, S. 187–195. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.104.187.

[5] Koenen, Jan F.; Platz, Roland; Hanselka, Holger (2011): General approach and possibility to evaluate uncertainty in estimating loads acting on a beam. In: Proceedings of International Conference on Structural Engineering Dynamics ICEDyn 2011. Instituto Superior Técnico, Technical University of Lisbon. Tavira/Portugal.

[6] Engelhardt, Roland A.; Koenen, Jan F.; Brenneis, Matthias; Kloberdanz, Hermann; Bohn, Andrea (2012): An approach to classify methods to control uncertainty in load-carrying structures. In: Applied Mechanics and Materials, Trans Tech Publications 104, S. 33–44. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.104.33.

Teilprojektleiter

  Name
H
Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka
Dr.-Ing. Roland Platz