LuFo VI-1 - Darwin-TUD - TUD Beitrag zu "Digitaler Faden"-basierte Triebwerksentwicklung mit eingebetteter Künstlicher Intelligenz

Abstract

Die Luftfahrtindustrie steht vor der Herausforderung, ökonomische und ökologische Anforderungen gegeneinander abzuwägen. Die Weiterentwicklung der Triebwerks-komponenten spielt dabei eine zentrale Rolle, da mit steigenden Leistungsanforderungen an die Triebwerke sowohl die aerodynamischen als auch die strukturellen Belastungen stetig zunehmen. Innerhalb des Verbundvorhabens DARWIN adressiert das Teilvorhaben der TU Dresden das Förderziel „leistungsfähige und effiziente Luft-fahrt“ in der Programmlinie Industrie 4.0/Künstliche Intelligenz. Durch Einsatz von KI-Verfahren bei der Analyse großer Datenmengen im Rahmen von multidisziplinären Simulationen von Triebwerkskomponenten werden Ansätze entwickelt und validiert, um zukünftig den Test- und Verifizierungsaufwand zu reduzieren. Die Performance- und Skalierbarkeits-Optimierungen dienen der Effizienzsteigerung und sind eine wesentliche Voraussetzung, um besonders umfangreiche und detaillierte Simulationen überhaupt durchführbar zu machen. Das gilt insbesondere für die Kopplung mehre-rer Simulationsdisziplinen. Hochgenaue Simulationsmodelle bilden den Grundbaustein für das Konzept des Digitalen Zwillings und die Vermessung von Verschleiß und Oberflächen-Rauheit ermöglicht eine lebenszyklusübergreifende Bewertung dieser Effekte. Diese Erkenntnisse sind wegbereitend für die Optimierung der Komponenten und tragen zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und Verbesserung von Effizienz und Leistungsfähigkeit des Triebwerksentwurfs bei. Das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH) und die Professur für Turbomaschinen und Flugantriebe (TFA) der TU Dresden leisteten im Verbundprojekt DARWIN mit Rolls-Royce Deutschland und weiteren Projektpartnern einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung innovativer Entwurfsverfahren und zur Anwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz in der Triebwerksentwicklung.