MODUL

Integrierte, systematische und digital unterstützte Entwicklung neuer Werkstoff- und Fertigungskonzepte mit erhöhtem absoluten und/oder spezifischen E-Modul zur Reduzierung des Gesamtgewichts auf Verformungsminimierung ausgelegte Komponenten eines Hochleistungsgetriebes

Grafische Übersicht über einen entwickelten Arbeitsablaufs für die datengesteuerte Unterstützung von Experimenten — Entwickelter Arbeitsablaufs für die datengetriebene Unterstützung von Experimenten.

Im Projekt MODUL werden neuartige Stahllegierungen mit deutlich erhöhtem spezifischem E-Modul, sogenannte Hochmodulstähle (HMS), für den Einsatz in Turbinen mit hohem Nebenstromverhältnis entwickelt. Das ILK unterstützt diese Entwicklungen durch datengetriebene Prozessmodelle und anschließende Optimierungen, die auf Rückverfolgbarkeit und Anleitung experimenteller Iterationen abzielen.
Dazu wurde die im Projekt verfolgte Fertigungsprozesskette im Hinblick auf Abhängigkeiten, Material- und Informationsflüsse sowie direkten Input und Output des Gesamtprozesses selbst sowie einzelner Prozessschritte analysiert. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurde eine Datenbank aufgebaut, die Ergebnisse sowohl aus Experimenten als auch aus Simulationen enthält. Diese Datenbank bildet die Grundlage für das Training von Blackbox-Modellen, die eine direkte Abbildung von Prozessparametern auf zu erwartende Materialeigenschaften ermöglichen. Die "Best-in-Class"-Modelle werden exportiert und mit einer entwickelten grafischen Benutzeroberfläche verknüpft, die die ursprünglich vorgesehene Bottom Up-Auswertung der Modelle ermöglicht, aber auch eine Top Down-Optimierung, die zu einer Reihe von Prozessparametern führt, von denen erwartet wird, dass sie eine benutzerdefinierte Zielfunktion optimieren, wie z. B. die Maximierung des spezifischen E-Moduls, während sie gleichzeitig zusätzliche Bedingungen erfüllen, wie z. B. die Einhaltung von Designanforderungen.

Screenshot von GUI für die Interaktion mit Metamodellen (links), Bottom Up (rechts) Top Down. — GUI für die Interaktion mit Metamodellen: Top Down Ansatz.

Zeitraum

01.01.2021–31.10.2024

Projektpartner

Förderung/Finanzierung

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK): Luftfahrtforschungsprogramm LuFo VI-1, Förderlinie "Ökoeffizientes Fliegen und disruptive Technologien"
Förderkennzeichen: 20T1913A