Digital coupling of multiscale analyses in modelling and monitoring
建模和监测中多尺度分析的数字耦合
基本信息
- 批准号:501805504
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:
- 资助国家:德国
- 起止时间:
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A safe operation of built infrastructure requires robust prognosis models for the prediction of system or structural properties. These prognosis models have continuously to be updated with respect to the current state of the considered existing structures especially if the expected lifetime should cover several decades. Deviations of the modelling assumptions from real situation and uncertain or scattering parameters can only be taken into consideration by such a procedure. This requires, beside a respective structural monitoring system, a suitable numerical model that describes possibly occurring damage scenarios with sufficient accuracy. In this project, a multiscale approach is applied to describe structural damage. Starting point is a numerical model of the complete structure on macroscale. Critical zones that were identified based on monitored data are modelled with a higher resolution on the mesoscale using a hybrid multiscale modelling strategy. The information related to the current structural state that is necessary for local modelling on the mesoscale is obtained by the application of non-destructive testing methods.For the information flow between monitoring system and numerical model, digital coupling has to be established. Therefore the method of theory-driven machine learning is applied in this context. Models describing relations between input and output data can be created from experimental data by means of neuronal networks. However, these data-based models are not necessarily related to physical phenomena. And therefore, can not directly be put into context with the structural behaviour of the considered system.The approach intended to be developed within the project, feeds the meta models not only with information about input and output parameters derived from measured data but also with physics-based relations that are used for the numerical models. In this way, the coupling between experimental investigations and the numerical structural model of a digital twin is established. This coupling does not only allow for the identification of model parameters from measured data. It allows also an information flow in reverse direction to control mobile non-destructive testing equipment based on simulation results obtained by means of the model.The methodology to be developed requires the creation of numerical multiscale models, tools for the numerical coupling as well as experimental analyses of the structure on different scales. In this context, the components of this information chain are first validated with structural elements that can be tested under controlled conditions in the laboratory. In a second step, a validation will be carried out on the reference structure of the DFG priority programme 2388.
已建成基础设施的安全运行需要可靠的预测模型来预测系统或结构特性。这些预测模型必须根据考虑的现有结构的当前状态不断更新,特别是如果预期寿命应该覆盖几十年。这种程序只能考虑建模假设与实际情况的偏差以及不确定或散射参数。除了各自的结构监测系统外,这需要一个合适的数值模型,以足够的精度描述可能发生的损坏情况。本项目采用多尺度方法描述结构损伤。出发点是宏观尺度上完整结构的数值模型。根据监测数据确定的关键区域使用混合多尺度建模策略在中尺度上以更高的分辨率进行建模。通过应用无损检测方法获得了与当前结构状态有关的信息,这些信息是在中尺度上进行局部建模所必需的。对于监测系统与数值模型之间的信息流,必须建立数字耦合。因此,理论驱动的机器学习方法在这种情况下被应用。描述输入和输出数据之间关系的模型可以通过神经网络从实验数据中创建出来。然而,这些基于数据的模型并不一定与物理现象相关。因此,不能直接与所考虑的系统的结构行为联系起来。该方法旨在在项目中开发,不仅为元模型提供来自测量数据的输入和输出参数信息,还提供用于数值模型的基于物理的关系。通过这种方式,建立了实验研究与数字孪生数值结构模型之间的耦合关系。这种耦合不仅允许从测量数据中识别模型参数。基于该模型所获得的仿真结果,还允许反向信息流来控制移动无损检测设备。要开发的方法需要创建数值多尺度模型,用于数值耦合的工具以及不同尺度结构的实验分析。在这种情况下,该信息链的组成部分首先用结构元素进行验证,这些结构元素可以在实验室受控条件下进行测试。在第二步中,将对DFG优先方案2388的参考结构进行验证。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr.-Ing. Carsten Könke其他文献
Professor Dr.-Ing. Carsten Könke的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Carsten Könke', 18)}}的其他基金
Polymorphic uncertainty modeling of heterogeneous thermo-hydro-mechanical coupled systems under vague assumptions of parameter correlations
参数相关性模糊假设下异质热-水-机械耦合系统的多态不确定性建模
- 批准号:
312783587 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Development and Analysis of Methods for the Identification of Correlated Parameters in Multifield Problems
多场问题中相关参数识别方法的开发和分析
- 批准号:
264166740 - 财政年份:2014
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Integrated structural analysis using building information models and heterogeneous adaptive isogeometric finite element methods
使用建筑信息模型和异构自适应等几何有限元方法进行集成结构分析
- 批准号:
228826748 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Großmaßstäbliche mikromechanische 3D-Modelle zur Schädigungssimulation in heterogenen Werkstoffen
用于异质材料损伤模拟的大型微机械 3D 模型
- 批准号:
160524270 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Hybride 3D-Simulationsmethoden zur Abbildung der Schädigungsvorgänge in Mehrphasen-Verbundwerkstoffen
用于描述多相复合材料损伤过程的混合 3D 模拟方法
- 批准号:
99223531 - 财政年份:2008
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Räumliche und zeitliche Multiskalenmodelle zur Simulation des Tragverhaltens geschädigter Betontragstrukturen
模拟受损混凝土承重结构承载行为的时空多尺度模型
- 批准号:
25049944 - 财政年份:2006
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Simulation der Schädigungsevolution in polykristallinen Werkstoffen auf der Grundlage von Modellen der Meso- und Mikroskala
基于细观和微观模型的多晶材料损伤演化模拟
- 批准号:
31784673 - 财政年份:2006
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
相似国自然基金
KLK10调控胶质—血管耦合与对话促缺血性卒中后血脑屏障修复的机制
- 批准号:82371465
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
基于外泌体TRPV4-Nox4 coupling途径探讨缺氧微环境调控鼻咽癌转移侵袭和血管新生的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
内质网、线粒体、细胞核互作网络与钙离子调控机制研究
- 批准号:92054105
- 批准年份:2020
- 资助金额:80.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
基于p32-GCS1复合物的线粒体-内质网互作体系鉴定与功能研究
- 批准号:92054106
- 批准年份:2020
- 资助金额:83.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
PKM2调控脂滴与线粒体互作机制及生理功能研究
- 批准号:92054107
- 批准年份:2020
- 资助金额:83.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
基于功能蛋白质组学的线粒体相关内质网膜内源动态蛋白互作网络研究
- 批准号:91954103
- 批准年份:2019
- 资助金额:74.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
棕色脂肪细胞脂滴线粒体互作的建立及维持机制研究
- 批准号:91954108
- 批准年份:2019
- 资助金额:79.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
CRAC钙通道的功能及调控机制探究
- 批准号:91954205
- 批准年份:2019
- 资助金额:291.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
新型二茂铁基四咪唑类大环配体的合成、表征及其金属配合物在非均相C-C偶联反应中的应用研究
- 批准号:21102132
- 批准年份:2011
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
一类新型可调的手性膦配体的合成及其在不对称Suzuki-Miyaura反应中的应用
- 批准号:20972196
- 批准年份:2009
- 资助金额:35.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Unravelling coupling between multiscale tissue mechanics and heart valve calcification
揭示多尺度组织力学与心脏瓣膜钙化之间的耦合
- 批准号:
EP/X027163/2 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Fellowship
Unravelling coupling between multiscale tissue mechanics and heart valve calcification
揭示多尺度组织力学与心脏瓣膜钙化之间的耦合
- 批准号:
EP/X027163/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Fellowship
CAREER: LungEx for Probing Multiscale Mechanobiology of Pulmonary Respiration-Circulation Coupling in Real-Time
职业:LungEx 用于实时探索肺呼吸-循环耦合的多尺度力学生物学
- 批准号:
2239162 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Multiscale Mechanics of Adsorption-Deformation Coupling in Soft Nanoporous Materials
合作研究:软纳米多孔材料吸附变形耦合的多尺度力学
- 批准号:
2331017 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Multiscale Effects of Aging on Elastic Arterial Tissue Mechanics
衰老对弹性动脉组织力学的多尺度影响
- 批准号:
10811244 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
High-resolution multi-modal ultrasound imaging of brain development in Batten disease models
巴顿病模型中大脑发育的高分辨率多模态超声成像
- 批准号:
10429881 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Developing A Quantitative, Multiscale Imaging Approach to Identify Peripheral Mechanisms of Noxious and Innocuous Force Encoding in Mouse Models
开发定量、多尺度成像方法来识别小鼠模型中有害和无害力编码的外围机制
- 批准号:
10467144 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Developing A Quantitative, Multiscale Imaging Approach to Identify Peripheral Mechanisms of Noxious and Innocuous Force Encoding in Mouse Models
开发定量、多尺度成像方法来识别小鼠模型中有害和无害力编码的外围机制
- 批准号:
10610468 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Project 4: Linking neural, hemodynamic, and multiscale cerebrospinal fluid flow measures in humans
项目 4:将人体神经、血流动力学和多尺度脑脊液流量测量联系起来
- 批准号:
10516504 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别: