Struc­tural Health Moni­to­ring

Struc­tural Health Moni­to­ring ist beson­ders wichtig für Leicht­bau­werk­stoffe, die ein außer­ge­wöhn­li­ches Verhältnis von Festig­keit zu Gewicht bieten, aber auch beson­dere Heraus­for­de­rungen in Bezug auf Scha­dens­er­ken­nung, Sicher­heit und Wartung darstellen. Ziel dieses Projekts ist es, die früh­zei­tige Erken­nung von Riss­bil­dung, mecha­ni­scher Span­nung, Tempe­ra­tur­än­de­rungen, Dela­mi­na­tion und anderen struk­tu­rellen Anoma­lien an faser­ver­stärkten Verbund­werk­stoffen, Sand­wich­platten und ähnli­chen Mate­ria­lien zu ermög­li­chen. Dies erfor­dert einen einzig­ar­tigen Sensor­an­satz, für den im Rahmen des Projekts die Entwick­lung und diskrete Einbet­tung von additiv gefer­tigten Sensoren oder die direkte Herstel­lung von Sensoren auf den Mate­ria­lien vorge­sehen ist.

Der Einsatz von additiv gefer­tigten Sensoren gewähr­leistet struk­tu­relle Inte­grität, zuver­läs­sige Daten­er­fas­sung, mecha­ni­sche Kompa­ti­bi­lität, Kosten­ef­fi­zienz und Skalier­bar­keit für den indus­tri­ellen Einsatz.

Die Haupt­her­aus­for­de­rungen

• Sicher­stel­lung der Sensor­funk­tio­na­lität bei unter­schied­li­chen Umge­bungs­be­din­gungen (Tempe­ratur, Feuch­tig­keit, Alte­rung, mecha­ni­sche Belas­tung)
• Anpas­sung der Lösungen an unter­schied­liche Mate­ri­al­kom­bi­na­tionen
• Aufrecht­er­hal­tung der struk­tu­rellen und mecha­ni­schen Inte­grität der Platten mit inte­grierten/​einge­bet­teten Sensoren

Forschungs­themen

• Entwurf und Herstel­lung von gedruckten Sensor­struk­turen für die Überwa­chung des struk­tu­rellen Zustands von leichten Verbund­werk­stoffen in Echt­zeit
• Inte­gra­ti­ons­tech­niken für die Einbet­tung von Sensoren in Verbund­plat­ten­struk­turen
• Signal­ana­ly­se­me­thoden zur Iden­ti­fi­zie­rung von Schwä­chungen der struk­tu­rellen Inte­grität, z. B. durch Dela­mi­nie­rung, etc.
• Bewer­tung der Sensor­leis­tung unter Umwelt­be­din­gungen und mecha­ni­scher Bean­spru­chung
• Kompa­ti­bi­lität von Sensor­sys­temen mit verschie­denen Mate­ri­al­kom­bi­na­tionen
• Entwick­lung kosten­güns­tiger, skalier­barer Ferti­gungs­ver­fahren für die Sensor­inte­gra­tion