Reifegraderhöhung bei digitalen Brückenzwillingen
Projektdaten
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Kurzfassung
Derzeit bilden digitale Zwillinge für Infrastrukturbauwerke häufig nur den aktuellen Zustand ab. Dadurch ist es möglich, diagnostische Analysen zu den Bauwerken durchzuführen. Um zukünftig den gesamten Bauwerkszustand vorherzusagen und eine prädiktive Instandhaltung zu ermöglichen, müssen die digitalen Zwillinge durch Prognosen auf den nächsten Reifegrad erhöht werden. Dafür müssen bestehende Prognosemodelle weiterentwickelt, kombiniert oder in Wechselwirkung betrachtet werden, um komplexere Schädigungsmechanismen abzubilden.
Im Projekt „DTwinPro” werden physikalische, mechanische, datenbasierte und hybride Prognosemodelle zur Zustandsbewertung der Dauerhaftigkeit und Tragfähigkeit von Brücken weiterentwickelt. Die erforderlichen Messdaten werden am Demonstratorbauwerk „openBridgeLAB” des Forschungsvorhabens IDA-KI gewonnen bzw. durch bereits vorhandene Datensätze ergänzt. Die Entwicklung der unterschiedlichen Prognosemodelle und ihre Integration in den digitalen Zwilling ermöglichen erstmals eine gesamtheitliche Zustandsprognose in einer detaillierten Bauwerksbetrachtung.
Das Ziel des Teilprojekts der TU Dresden ist die Entwicklung hybrider Prognosemodelle, die unter Einbeziehung physikalischer Zusammenhänge und datengetriebener Ansätze eine realitätsnahe Vorhersage des Ermüdungsverhaltens von Stahlbetonbauteilen sowie die Korrosion der Bewehrung ermöglichen. Dabei wird auch der Einfluss kombinierter Langzeiteffekte wie Kriechen und Schwinden und die Datenunschärfe berücksichtigt. Die Zuverlässigkeit des Ansatzes wird durch die Durchführung von Dauerhaftigkeits- und Ermüdungsversuchen validiert. Anschließend werden die hybriden Prognosemodelle in den digitalen Zwilling der Demonstratorbauwerke integriert.