Drahtlose SHM

Drahtlose Sensornetzwerke zur Strukturzustandsüberwachung (SHM) von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mittels Lamb-Wellen unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchte

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Walter Lang

Ansprechpartner: Frank Berkemeyer

In Kooperation mit dem IMSAS.

Forschungsstellen

1. Friedrich Wilhelm Bessel Institut Forschungsgesellschaft mbH (FWBI)
2. Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE)

Projektpartner

• CARBON ROTEC GmbH & Co. KG
• CMOR Composed Materials Ohnhäuser
• CTC GmbH
• EADS Innovation Works
• INVENT GmbH
• LSE Lightweight Structures Engineering GmbH
• TESTIA GmbH
• VEW Vereinigte Elektronikwerkstätten

Beschreibung des Projektes

In Faserverbundwerkstoffen können mechanische Beanspruchungen zu einer inneren Bauteilschädigung führen, welche die Strukturfestigkeit entscheidend schwächt. Diese Schädigungen können mittels Lamb-Wellen gefunden werden. Mit SHM sollen Schäden leicht erkannt werden. Dazu werden Inspektionsintervalle verlängert, die Lebensdauer und Sicherheit werden erhöht. Lamb-Wellen Methode ermöglicht eine flächige Strukturüberwachung aber mangelt es noch an der praktischen Umsetzung in einer industriellen Anwendung. In dem IGF-Vorhaben 17649 N der Antragsteller wurde es gezeigt, dass lokale, optisch nicht sichtbare Schädigungen, drahtlos erfasst und lokalisiert werden können. Allerdings zeigte sich in diesem Vorhaben auch ein entscheidender Einfluss der Temperatur und Feuchte. Das System kann nur eingesetzt werden, wenn die Aufnahme der Referenz und die Messung bei gleicher Umstände erfolgen, was in der Praxis nicht gegeben ist. Deswegen erweitert FWBI das bereits entwickelte System um Messung mit Berücksichtigung von Temperatur- und Feuchteeffekten zu erfassen (Abbildung 1).

Abbildung 1: Ablauf einer drahtlosen Messung

Forschungsziel ist die Integration der Temperatur und Feuchte Sensoren in Faserverbund und die Auswertung des einflusses auf die Strukturfestigkeit. Zudem wird das drahtlose Strukturüberwachungssystems (SHM) erweitert um Feuchte und Temperatur zu berücksichtigen. Entwickelt wird eine geeignete Auswertelektronik die Information zum aktuellen Zustand speichert. Hier erfolgt sowohl die Optimierung der Energieversorgung sowie der drahtlos Datenerfassung. Dazu die Demonstration von Funktionsweisen und Anwendungen des drahtlosen systemes wird gezeigt.

Förderung

Laufzeit: August 2016  - Januar 2019

Gefördert durch: 

Das IGF-Vorhaben 18651 N der Forschungsvereinigung DFMRS e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.