ISBN 978-3-8439-5438-9

978-3-8439-5438-9, Reihe Luftfahrt

Andreas Damm
Materialintegrierte Prozess- und Strukturüberwachung mit MEMS Sensoren

209 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2023), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Endlosfaserverstärkte Kunststoffe (FVK) bieten großes Leichtbaupotential, jedoch sind Herausforderungen wie komplexe Schädigungsvorgänge und Unsicherheit bezüglich der Tragfähigkeit der Struktur noch nicht vollständig gelöst. Intelligente FVK-Strukturen ermöglichen die Integration von Sensoren für Prozessüberwachung und Zustandserfassung. Diese Arbeit untersucht kostengünstige MEMS-Sensoren für eine materialintegrierte Überwachung von FVK. Ein miniaturisiertes Sensornetzwerk wird entwickelt und in einen großserientauglichen Prozess integriert. Die Sensoren überwachen die Harzausbreitung im Herstellungsprozess und detektieren sogar geringe Ausbreitungsgeschwindigkeiten. Nach der Aushärtung verbleiben die Sensoren in der Struktur und erheben weiterhin Daten. Die Entwicklung einer automatisierten Prüfanlage ermöglicht die Aufnahme großer Datensätze, aus denen ein neuronales Netzwerk ein präzises Modell zur Bestimmung von Einschlagposition und -energie entwickelt. Die Auswirkungen der Sensorintegration auf die strukturelle Integrität werden untersucht und dienen als Richtlinie für zukünftige Sensorintegrationen.