Optimierung von Prüfständen
Fraunhofer ITWM
Zur Qualitätssicherung von industriellen Produkten müssen einzelne Bauteile auf Lebensdauer und Belastbarkeit geprüft werden. Hierzu sind oft komplizierte und teure Testreihen nötig. Durch eine Optimierung des Testaufbaus und der -durchführung können diese Reihen wesentlich vereinfacht werden.
Mit Hilfe von Versuchen oder Simulationen werden die bei der praktischen Benutzung auf das entsprechende Bauteil wirkenden Lasten bestimmt. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Spannungen, die zu Schädigungen führen können. Ziel einer Testreihe ist es nun, diese Schädigungen am Prüfstand möglichst gut nachzubilden. Hierbei können jedoch am Teststand nicht alle real existierenden Freiheitsgrade angeregt werden, d.h. es wird ein vereinfachter Aufbau gesucht.
Die Optimierung geschieht in zwei Schritten: Zuerst werden unter allen möglichen Aufbauten, definiert durch die unterschiedlichen Freiheitsgrade, diejenigen bestimmt, bei denen die besten Schädigungsresultate zu erwarten sind. Anschließend werden für diese Szenarien die entsprechenden Lastzeitreihen optimiert. Hierzu wird ein mehrkriterieller Optimierungsansatz verwendet, der unterschiedliche optimale Zeitreihen liefert.
Zur Bestimmung des finalen Teststandaufbaus werden alle gefundenen Lösungen in einer Entscheidungsunterstützungs- software graphisch dargestellt. Der zuständige Ingenieur kann dann zwischen den verschiedenen Kompromissen, den für die aktuelle Situation günstigsten auswählen und anschließend realisieren.
Projektrahmen:
Das Projekt gehört zum "Innovationszentrum Applied System Modeling", genauer es ist Teil des Projektes "(P4) Virtuelle Produktentwicklung für Fahrzeugtechnologien".