2020-07-01  –  2024-06-30

393.825,00 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Statik und Dynamik, Hannover, Niedersachsen

03EE3026B

Windenergieanlagen - Rotoren, Rotorblätter [EB1211]

01210484/1  –  SONYA - Steigerung der Zuverlässigkeit von segmentierten Rotorblättern durch hybride Zustandsüberwachung

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

Das Ziel des beantragten Projekts ist, die Zuverlässigkeit zukünftiger, komplexer Rotorblätter mit neuen Strukturtechnologien durch eine gezielte und zuverlässige Überwachung des Strukturzustands zu gewährleisten und die Gesamtverfügbarkeit der Anlage zu erhöhen. Dadurch sollen insbesondere auch Hemmnisse für den Einsatz neuer Strukturtechnologien abgebaut werden. Das Teilvorhaben 'Maschinelles Lernen für das hybride SHM-System' fokussiert seine Arbeiten auf Methoden des Maschinellen Lernens zur Verarbeitung der Messdaten aus einem hybriden System. Dabei wird das Ziel verfolgt, ein künstliches neuronales Netz so zu trainieren, das mit Hilfe automati-sierter Lernalgorithmen die verschiedenen Beziehungen, die aus den Messzeitreihen eines faseropti-schen und eines ultraschallbasierten Messsystems gewonnen werden, in einem mathematischen Modell abgebildet werden. Durch einen Vergleich von aktuellem Zustand und Referenzzustand kann dann eine Aussage zur fortschreitenden Schädigung getroffen werden. Durch die Fusionierung der beiden unterschiedlichen Messprinzipe – Messung von Dehnungszeitreihen mit der FBG-Technologie sowie Welleninteraktion mit geführten Ultraschallwellen wird eine Redundanz geschaffen, die die Zu-verlässigkeit bei der Detektionswahrscheinlichkeit (Probability of Detection – POD) durch eine Reduk-tion von Fehlalarmen (false-positives) wesentlich verbessern soll. Die Methoden werden an skalierten Coupon- und Bauteilproben für segmentierte Rotorblätter mit Bol-zenverbindungen eingesetzt. Dabei soll die Schadensevolution im Bereich der Lochleibung und im Laminat der repräsentativen Faserverbundprobe messtechnisch überwacht werden. Das Teilvorhaben verfolgt das Ziel, die verschiedenen Schäden zu erkennen, zu lokalisieren und zu bewerten. Dabei wird eine höhere Zuverlässigkeit bei der Unterscheidung zwischen Schäden und Än-derungen der Umgebungs- oder Lastbedingungen angestrebt. Dazu werden Schadensmerkmale be-trachtet, kombiniert und bewertet.