Windenergieanlagen

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Lebensdauerabschätzung von Windenergieanlagen

Das Forschungsvorhaben befasst sich mit Windenergieanlagen und verfolgt zwei Hauptziele:

  • Hinreichend genaue Identifizierung des Ortes und der Größe von vorhandenen oder sich momentan entwickelnden Tragwerksschädigungen durch Entwicklung und Einsatz neuartiger Systemidentifikationsmethoden,
  • Erstellung zuverlässiger Lebensdauervorhersagen für die schädigungssensitiven Tragwerksbereiche und Bauteile, aufbauend auf fortlaufend aktualisierten numerischen Modellen (Model Updating).

Schädigungen werden dabei als irreversible mikroskopische Strukturveränderungen mit makroskopischer Degradationswirkung aufgefasst. Von besonderem Interesse sind dabei Ermüdungsschädigungen, die an möglichen Fehlstellen oder Querschnittsübergängen infolge zeitlich veränderlicher und sich häufig wiederholender Beanspruchungen auftreten können. Die Kernpunkte der Arbeit sind:

  • Messungen aussagekräftiger Systemparameter an einem sich dynamisch vollständig ähnlichverhaltenden Replikamodell der gesamten Windenergieanlage im Grenzschicht-Windkanal,
  • Bauwerksüberwachung einer Windenergieanlage vor Ort,
  • Erarbeitung einer neuartigen Vorgehensweise für die Schädigungslokalisierung durch zeitvariante Systemidentifikation, formuliert als inverses Optimierungsproblem sowie
  • Lebensdauervorhersage durch stochastische Betriebsfestigkeitsberechnung.

Um den hohen numerischen Aufwand zu bewältigen, werden parallele / verteilte Berechnungskonzepte eingesetzt.

Projektdaten

Titel: Lebensdauerabschätzung von Windenergieanlagen

Art: DFG Normalverfahren

Antragsteller: Prof. em. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Dietrich Hartmann zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Höffer (Aerodynamik / Strömungsmechanik)

Bearbeitung:Dr.-Ing. Matthias Baitsch, Dipl.-Ing. Stefan Lachmann, M.Sc. Xiangqin Liu, Dr.-Ing. Kay Smarsly  zusammen mit Prof. Dr.-Ing Karl-Robert Leimbach

Projektpartner:
Arbeitsgruppe Aerodynamik und Strömungsmechanik im Bauwesen
Gebäude IA Ebene 0
Universitätsstraße 150
44780 Bochum

Kontakt:
Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen
Gebäude IA, Raum 6/147
Universitätsstraße 150
44780 Bochum

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