Stochastische Simulationstechniken zur Bewertung der Sensitivität und Zuverlässigkeit adaptronischer Struktursysteme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Holger Hanselka
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 215092907

Die Analyse der Sensitivität und Zuverlässigkeit technischer Strukturen lässt im Allgemeinen keine deterministische Betrachtung zu, da die zur Funktionsunfähigkeit des Systems beitragenden Streuungen der Lastgrößen nicht berücksichtigt werden. Im Gegensatz dazu bieten stochastische Simulationsstrategien eine Möglichkeit, die Zuverlässigkeit von Systemen mit statistischen Maßen zu bewerten. Häufig scheitern diese Ansätze jedoch am hohen Rechenaufwand und fehlenden Methoden zur Bewertung des Konvergenz- und Fehlerverhaltens. 2. Stand der Forschung, eigene VorarbeitenIn diesem Zusammenhang beschäftigen sich einige wissenschaftliche Arbeiten mit neuartigen Verfahren aus den Themenbereichen der globalen Sensitivitätsanalyse und Antwortflächenmodellierung. Allerdings beschränken sich die Forscher dabei auf die mathematische Entwicklung der Algorithmen bezüglich kontinuierlicher Größen und betrachten lediglich einfache Referenzsysteme. Die Anwendung dieser Methoden zur Bewertung realer technischer Systeme und die hierbei zu lösenden Fragestellungen sind weitestgehend unerforscht.Innerhalb dieses Forschungsvorhabens sollen daher neuartige stochastische Verfahren der Sensitivitätsanalyse zur Untersuchung der Zuverlässigkeit und Robustheit von komplex beanspruchten Struktursystemen implementiert, anhand herkömmlicher Verfahren bewertet und zur Berücksichtigung diskreter Designparameter erweitert werden. Als Anwendungsbeispiel werden adaptronische Strukturen mit piezokeramischen aktiven Elementen untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Joachim Bös