Fuzzy-stochastische Prozesssimulationsmodelle für numerisches Tragwerksmonitoring
In Ergänzung zum konventionellen Monitoring soll das numerische Tragwerksmonitoring weiterentwickelt werden.
Beim numerischen Monitoring wird der Prozess der Tragwerksalteration (Deterioration und Healing) simuliert. Die während der Nutzung auftretenden stetigen und unstetigen Veränderungen werden in einem Prozeßsimulationsmodell erfasst.
Das numerische Monitoring gestattet sowohl die Analyse abgelaufener Tragwerksprozesse und damit die Bewertung des aktuellen Tragwerkszustandes als auch die prognostische Analyse der Tragwerksprozesse unter Berücksichtigung unterschiedlicher Tragwerkspfade.
Die Parameter eines numerischen Monitoring sind in der Regel unscharfe Größen. Nachträglich gewonnene Daten aus einem konventionellen Monitoring sollen als bedingte Fuzzy-Wahrscheinlichkeiten zur Unschärfequantifizierung der Eingangsdaten herangezogen werden.
Aufbauend auf den in den ersten beiden Jahren der Forschungsförderung erzielten Ergebnissen zum numerischen Monitoring soll eine erweiterte Unschärfemodellierung in das entwickelte Prozesssimulationsmodell integriert werden.
Die erweiterte Unschärfemodellierung basiert auf dem Unschärfemodell Fuzzy-Zufälligkeit und erfasst statistische und nichtstatistische Unschärfe gleichzeitig. Sie enthält die beiden Sonderfälle Fuzziness und Zufälligkeit.
Das Modell Fuzziness ist auf der Basis unstetiger und unscharfer, zeitabhängiger Fuzzy-Prozesse bzw. Fuzzy-Funktionen bereits vollständig im Prozesssimulationsmodell umgesetzt. Für das Modell Fuzzy-Zufälligkeit liegen in der Arbeitsgruppe entwickelte Algorithmen bereit, die für das Simulationsmodell aufbereitet werden sollen.
Mit Hilfe unscharfer, zeitabhängiger Indikatoren wird der Tragwerkszustand quantifiziert. Sie ermöglichen Entscheidungen über Notwendigkeit und Zeitpunkt von Rehabilitationsmaßnahmen. Die bisher entwickelten Indikatoren sollen für das Unschärfemodell Fuzzy-Zufälligkeit erweitert werden.