Verbundvorhaben: HybridDigital - Modelle zur numerischen Analyse von Hybridstrukturen und deren unsicheren Parametern; Teilvorhaben: ML-Algorithmen und Ontologien

Abstract

Im Verbundvorhaben HybridDigital wurden Methoden zur numerischen Analyse hybrider Stahl-CFK-Strukturen unter Berücksichtigung unsicherer Material- und Fügeparameter entwickelt. Das Teilvorhaben der Novicos GmbH umfasste den Aufbau und die Validierung numerischer Modelle für geklebte und gebolzte Verbindungen unter quasi-statischer und zyklischer Belastung sowie für die beim Versagen entstehenden akustischen Signale. Die Modelle wurden anhand experimenteller Kraft-Verschiebungs-Verläufe, Wöhlerlinien und akustischer Messdaten validiert. Probabilistische Verfahren, Fuzzy-Arithmetik und polynomielle Chaosentwicklung dienten zur Sensitivitäts- und Streuungsanalyse. Auf dieser Grundlage wurden mehrere tausend synthetische Datensätze für Festigkeits-, Lebensdauer- und Akustikanalysen erzeugt. Modellbeschreibungen und Ergebnisse wurden über standardisierte JSON-, CSV- und Binärformate mit der im Verbund entwickelten Ontologie verknüpft. Die Ergebnisse bilden eine Grundlage für ML-gestützte Vorhersagen des Verhaltens hybrider Verbindungen und können auf weitere Werkstoffkombinationen, Fügeverfahren und industrielle Bauteile übertragen werden.