Page 33 - Forschungsbericht 2021 - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
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InSituRotor


            Untersuchung des Schädigungsverhaltens von schnelldrehenden
            Faserverbundrotoren durch In-situ-Messtechnik



            Im Rahmen dieses Verbundvorhabens wurde untersucht, wie der Schädi-  Zeitraum
            gungszustand und das dynamischen Verhalten von schnelldrehenden Fa-  01.06.2017 – 31.07.2021
            serverbundrotoren  zusammenhängen.  Dies  erforderte  die  Entwicklung
            neuartiger Messsysteme, welche die simultane In-situ-Messung des Schädi-  Projektleitung
            gungszustandes und des Schwingungsverhaltens während der Rotation er-  Prof. Dr.-Ing. habil. Maik Gude
            möglichen. Das In-plane-Dehnungsfeld und die Out-of-plane-Schwingung
            wurden über das optische Auslesen von Beugungsgittersensoren auf der   Kontakt
            Rotoroberfläche gemessen (Abb. 01). Wie die Messung der Dehnungsfluk-  Tino Wollmann
            tuationen auf der rotierenden Faserverbundscheibe zeigte, kann die Riss-  Dr.-Ing. Angelos Filippatos
            ausbreitung ortsaufgelöst und in Abhängigkeit von Rotationsgeschwindigkeit
            verfolgt werden. Dies ermöglicht eine In-situ-Quantifizierung des Schädi-  Projektpartnerschaft mit
            gungszustands des Rotors. Mittels der optischen Kohärenztomographie (OCT)   •  Professur für Mess- und Sensorsystem-
            wurden hochaufgelöste dreidimensionale Ansichten aufgenommen, um die   technik (MST) am Institut für Grund-
            Risse, ihren Verlauf sowie den Öffnungs- und Schließungsvorgang in Faser-  lagen der Elektrotech nik und Elektronik
            verbundproben zu untersuchen. Darüber hinaus ermöglichte das OCT-Sys-  der TU Dresden
            tem die Visualisierung des Faserverbundrotors und seiner textilen Architektur   •  Arbeitsgruppe Klinisches Sensoring
            unter Rotationslast (Abb. 02). Mit diesen experimentellen Ergebnissen wurden   und Monitoring (KSM) an der
                                                                               Medizinischen Fakultät Carl Gustav
            numerische Modelle validiert, welche den drehzahlabhängigen Schädigungs-  Carus der TU Dresden
            zustand und die daraus resultierende Änderung des Schwingungsverhaltens
            beschreiben.                                                     Finanzierung/Förderung
                                                                             Gefördert durch



                                                                             Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
                                                                             Projektnummer: GU 614/14-1











                                                            © ILK, MST und KSM
            Abb. 01   Prüfaufbau  für  Messungen  mittels  Beugungsgittersensor  (links)  und  Faserver-
                   bundrotor mit applizierten Sensoren und Anregungssystem (rechts).











                                                            © ILK, MST und KSM
            Abb. 02   Schnitte aus der dreidimensionalen Erfassung der Faserverbundscheibe mittels
                   OCT.













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