Schädigungsfrüherkennung mittels Körperschallanalysen zur Verfügbarkeitssicherung industrieller Anlagen

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Inhalt des Vorhabens sind grundlegende Untersuchungen zur Risserkennung und zum Rissfortschritt in der Maschinenstruktur industrieller Anlagen mit dem Ziel, eine Schädigung (z.B. in einer Umformanlage) frühest möglich zu erkennen und ihre Auswirkung auf die Verfügbarkeit der Anlage zu prognostizieren. Die Kombination von Schwingungsmessungen im Frequenzbereich bis 20 kHz und der akustischen Emissionen bis 2 MHz erlaubt die Erfassung und Klassifizierung von drehperiodischen Anregungen, Strukturresonanzen und stochastischen Reibkomponenten. Zudem sind Körperschallemissionen durch Energiefreisetzung aufgrund innerer und äußerer Materialspannungen nachweisbar und registrierbar. Die zu erarbeitenden Kennwerte in Kombination mit Simulationen des Strukturverhaltens am vereinfachten Modell sind Eingangsgrößen vektorieller und neuronaler Klassifizierer, mit denen eine automatisierte Fehlerzuordnung, Fehlerbeschreibung und Fehlerlokalisierung erfolgen soll. Zur Trennung von Stör- und Nutzsignalanteilen bzw. zur Merkmalsextraktion kommen neben Zeit- und Frequenzanalysen neuartige Methoden der transienten Datenanalyse zum Einsatz, wie die Wavelet-Transformation. Fernziel ist die Zustandsbeschreibung einer umformtechnischen Anlage unter Einbeziehung der Wechselwirkung einzelner Teilsysteme, der Betriebsparameter und des Fertigungsprozesses selbst.