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Projekt
Automatisierte datengetriebene Schadenserkennung
Antragstellerinnen / Antragsteller
Privatdozent Dr. Stefan Bosse; Professorin Dr. Carmen Gräßle; Professor Dr. Dirk A. Lorenz
Fachliche Zuordnung
Messsysteme
Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418311604
In diesem Teilprojekt entwickeln wir robuste datengetriebene Ansätze zur automatisierten Schadensdetektion in Verbundwerkstoffen mittels geführter Ultraschallwellen, die sich für verteilte materialintegrierte Diagnosesysteme off-line und on-line eignen. Dazu verfolgen wir überscheidende Wege von modellbasierten, modellgestützten und modellfreien Methoden mit dem Ziel, die Methoden in einem gemeinsamen Rahmen zu verbinden. Als modellbasiert betrachten wir Methoden, die die zugrundeliegenden physikalischen Modellgleichungen (analytische Modelle mit Differentialgleichungen), deren Diskretisierung zusammen mit geeigneten Zeitschrittschemata sowie reduzierte Modellgleichungen durch projektionsbasierte intrusive Modellreduktion nutzen. Als modellgestützt betrachten wir Methoden, die Informationen aus den physikalischen, diskretisierten oder reduzierten Modellgleichungen zusammen mit Informationen aus Messdaten nutzen. Dazu gehören Bayes'sche Inversionsmethoden, Datenassimilationstechniken und physikalisch-informierte neuronale Netze (PINNs). Als modellfrei betrachten wir Methoden, die rein auf Daten basieren und frei von physikalischen Modellgleichungen sind, wie Inferenzansätze, neuronale Netze und maschinelle Lernverfahren, die Input-Output-Beziehungen lernen. Unsere Forschungsstrategie besteht darin, einen Rahmen zu entwickeln, der diese drei verschiedenen methodischen Pfade mit dem Ziel vereint, ein teifgehendes Verständnis der Wellenausbreitung und ihrer Wechselwirkung mit Schäden zu erlangen und diesen Rahmen schließlich zur Erkennung von Schäden zu nutzen. Auf diesem Weg wollen wir Verbindungen zwischen den Ansätzen herstellen, um die jeweiligen Vorteile der Methoden zu nutzen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
