Betriebsfestigkeit:
Konzepte und Methodenentwicklung

Unsere Leistungen

• Begleitung von Betriebsmessungen

  Präzise Datenerfassung für fundierte Designgrundlagen und Entscheidungen

  Wir bieten umfassende Unterstützung bei der Planung, Instrumentierung und Durchführung von Betriebsmessungen, um reale Lasten präzise zu erfassen und zu analysieren. Unser erfahrenes Team begleitet Sie durch jeden Schritt des Prozesses, um sicherzustellen, dass Ihre Messungen zuverlässig und aussagekräftig sind.

  • Individuelle Planungsunterstützung:
    Gemeinsam mit Ihnen entwickeln wir maßgeschneiderte Messpläne, die genau auf Ihre spezifischen Anforderungen und Betriebsbedingungen abgestimmt sind.
  • Professionelle Instrumentierung:
    Wir sorgen für die präzise und fachgerechte Ausstattung Ihrer Systeme mit modernster Messtechnik, um exakte Daten zu erfassen und diese auch über gesicherte Übertragungskanäle (Datenpipelines) zu transferieren.
  • Durchführung und Überwachung:
    Unsere Experten begleiten die Betriebsmessungen vor Ort oder überwachen die gesendeten Daten remote, um eine reibungslose Durchführung sicherzustellen und sofort auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren zu können.
  • Datenanalyse und Auswertung:
    Nach der Messung unterstützen wir Sie bei der Analyse der erfassten Daten und der Ableitung von Handlungsempfehlungen, um Ihre Betriebsprozesse weiter zu optimieren.

  Mit unserer umfassenden Betreuung bei Betriebsmessungen erhalten Sie nicht nur präzise Messdaten, sondern auch wertvolle Erkenntnisse, die helfen, die Zuverlässigkeit und Effizienz Ihrer Systeme zu steigern.

• Ermittlung auslegungsrelevanter Lastszenarien

  „Optimale Auslegung durch maßgeschneiderte Lastszenarien“

  Wir unterstützen Sie bei der Ableitung auslegungsrelevanter und schädigungsäquivalenter Lastszenarien, die für die präzise Dimensionierung und Qualifikation Ihrer Produkte entscheidend sind. Ob direkte Lasten oder vibrationsangeregte Bauteile – wir analysieren und kombinieren unterschiedliche Fahrmanöver und deren Häufigkeiten, um realistische Belastungsbedingungen abzubilden.

  • Identifikation designrelevanter Anteile:
    Identifikation jener Anteile aus den Messsignalen die für Ihre spezifische Anwendungen maßgeblich sind. Schädigungseintrag, Spitzenwerte und mögliche Omission sind dabei von zentraler Bedeutung.
  • Kombination von Fahrmanövern:
    Ermittlung von einsatzspezifischen Szenarien durch die Kombination unterschiedlicher Fahrmanöver mit deren Wirkung und Häufigkeit.
  • Ableitung wirkungsgleicher Testszenarien:
    Entwicklung von vereinfachten Testprozeduren, welche durch den Ansatz der Wirkungsgleichheit die realen Einsatzbedingungen präzise simulieren und so eine deutlich effizientere und verlässliche Qualifikation Ihrer Produkte ermöglichen.

  Mit unserer Expertise stellen wir sicher, dass Ihre Produkte optimal ausgelegt sind, um auch unter anspruchsvollsten Bedingungen zuverlässig zu funktionieren. 

• Erfassung von Materialeigenschaften

  Erfassung von Materialeigenschaften: Zuverlässige Kennwerte unter realen Bedingungen

  Die genaue Kenntnis der lokalen Beanspruchbarkeit von Werkstoffen ist entscheidend für die erfolgreiche Realisierung von Leichtbaukomponenten. Technologische Effekte aus der Fertigung (z. B. Schmieden, Gießen, Spritzgießen, Laminieren, Additive Fertigung), Umwelteinflüsse (Temperatur, Feuchtigkeit, UV-Strahlung, verschiedene Medien) sowie betriebsbedingte Gegebenheiten (statische oder zyklische Lasten, Mittelspannung) und das Design (Spannungskonzentrationen durch Kerben oder Steifigkeitssprünge) spielen eine wesentliche Rolle für die Materialeigenschaften.

  In unserem hochmodernen Material- und Betriebsfestigkeitslabor erfassen wir die vorliegenden Materialeigenschaften und Qualitäten mit größter Präzision. Dank unserer exzellenten Möglichkeiten in der instrumentellen Analytik – darunter Eigenspannungsmessungen, Computertomographie, Metallographie sowie Rasterelektronenmikroskopie (REM/EDX) – können wir auslegungsrelevante Versagensmechanismen identifizieren. Unsere systematische Schadensanalyse ermöglicht es uns, die spezifischen Gegebenheiten im Versagensbereich genau zu erfassen und so eine fundierte Grundlage für die Materialauswahl und -optimierung zu schaffen.

   

• Entwicklung innovativer Auslegungskonzepte

  Von bewährten Methoden zu zukunftsweisenden Konzepten: Maßgeschneiderte Lösungen für hoch beanspruchte Strukturen

  Für die Auslegung und Bemessung hoch beanspruchter Strukturen setzen wir auf eine Kombination aus bewährten kommerziellen FE- und Fatigue-Post-Processing-Tools (z. B. ABAQUS, ANSYS, OptiStruct, NASTRAN, FEMFAT, nCode) und hausintern entwickelten Lösungen. Unser Ziel ist es, mit maßgeschneiderten Konzepten die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Produkte zu maximieren.

  Im Bereich der Methodenentwicklung konzentrieren wir uns auf die Schaffung innovativer Auslegungskonzepte, die speziell auf die betriebsfeste Bemessung neuer Werkstoffsysteme (z.B. Faserverbundwerkstoffe) oder Fertigungsverfahren (z.B. Additive Fertigung, Großguss) ausgerichtet sind. Darüber hinaus berücksichtigen wir bisher unbeachtete Einflussfaktoren und Schadensmechanismen, um die Leistungsdichte weiter zu erhöhen und das Leichtbaupotenzial vollständig auszuschöpfen.

  Neben den klassischen Auslegungsmethoden entwickeln wir auch probabilistische Ansätze, die statistisch verteilte Imperfektionen berücksichtigen. Dies umfasst die Berücksichtigung von Anrissen aus dem Inneren heraus, wobei sowohl spannungsbasierte als auch bruchmechanische Aspekte in unsere Analysen einfließen. Unser Portfolio umfasst zudem Ansätze zur Berücksichtigung allgemeiner statistischer Schwankungen in Qualität und Fertigung (Effects of Defects), um eine noch präzisere und zuverlässigere Auslegung zu gewährleisten.

  Durch eine gezielte Versuchsplanung charakterisieren wir eine Vielzahl von Einflussgrößen und integrieren diese Erkenntnisse in bestehende Auslegungskonzepte. So stellen wir sicher, dass Ihre Strukturen nicht nur den aktuellen Anforderungen genügen, sondern auch zukunftssicher sind.

• Ableitung von Qualitätssicherungskonzepten

  Entwicklung zielgerichteter Qualitätssicherungskonzepte: Präzision und Effizienz in der Qualitätssicherung

  Auf Grundlage der zugrunde gelegten Annahmen und Werkstoffmerkmale im Auslegungskonzept entwickeln wir zielgerichtete und effiziente Qualitätssicherungskonzepte. Unser Ansatz kombiniert modernste Methoden der instrumentellen Analytik mit statistischen Verfahren, um die Übertragbarkeit für Ihre Produkte unter Berücksichtigung eines ausreichenden Konfidenzniveaus zuverlässig abzusichern.

  Durch diese Kombination stellen wir sicher, dass Ihre Qualitätssicherungsprozesse nicht nur präzise, sondern auch effizient gestaltet sind. Dies garantiert höchste Zuverlässigkeit und Produktqualität.

  Folgende Abbildung illustriert die beim rechnerischen Betriebsfestigkeitsnachweis einer hoch beanspruchten Stelle (Hotspot) angenommen Materialmodelle. Dass das reale Bauteil auch diesen Annahmen entspricht, wird anhand von Korrelationen mit effizienten Analysen an hotspotfernen Stellen nachgewiesen.

  

• Modellvalidierung und Kalibrierung

  Die richtigen Parameter für fundierte Entscheidungen

  Zur Validierung und Kalibrierung Ihrer entwickelten Modelle konzipieren wir maßgeschneiderte und effiziente Versuche unter Einsatz geeigneter Sensorik. Unser Ansatz umfasst sowohl lokale Messungen (z. B. Dehnmessstreifen [DMS] und Thermoelemente) als auch flächige Messungen (z. B. optische Messtechnik mit GOM oder ARAMIS). Zusätzlich bieten wir Kombinationen aus physischer Messung und virtueller Simulation an, darunter indirektes Messen und virtuelle Sensorik.

  Durch den Abgleich der gemessenen Signale mit Ihren Simulationsergebnissen erreichen Sie:

  • Tiefere Einblicke in die Wirkmechanismen Ihres Systems:
    Verstehen Sie die genauen Zusammenhänge und Dynamiken, die in Ihrem Modell abgebildet werden.
  • Identifikation möglicher Grenzen Ihrer Modelle:
    Erkennen Sie Schwachstellen in den Werkstoffmodellen oder Designelementen, um diese gezielt zu optimieren.
  • Nachweis der Eignung und Anwendbarkeit Ihrer Modellierungsrichtlinien:
    Stellen Sie sicher, dass Ihre Modelle robust und zuverlässig sind und langfristig angewendet werden können.

  Vom einzelnen DMS bis hin zur optisch ermittelten Gesamtverformung eines Flugzeuges. Mit unserer Unterstützung stellen Sie sicher, dass Ihre Modelle nicht nur valide, sondern auch praktisch anwendbar und zukunftssicher sind.