Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBFFunktionsintegrierte Komponenten und Leichtbausysteme
Im Forschungsfeld Funktionsintegrierte Komponenten und Leichtbausysteme werden Lösungen erarbeitet, um diesen Anforderungen an dynamisch beanspruchte Strukturen gerecht zu werden. Im Rahmen der Systementwicklung werden dabei die Potenziale untersucht, Strukturen mit sensorischen oder aktorischen Eigenschaften auszustatten (Funktionsintegration), um bestimmte Eigenschaften näher an die Grenzen des strukturell Möglichen in Richtung des funktionsintegrierten Leichtbaus zu verschieben. Dabei spielt es eine weiterführende Rolle, sich mit der Anwendungsumgebung der entwickelten Komponenten und Systeme vor dem Hintergrund ungenutzter Ressourcen (thermisch, vibratorisch, etc.) auseinanderzusetzen und die Möglichkeiten der Energieversorgung zur Aktoransteuerung oder Signal(vor-)verarbeitung der Sensorik bis hin zur Systemautarkie zu optimieren. Weiterführend wird untersucht, welches Spektrum der Kommunikationspfade zur Datenübertragung zur Verfügung steht, falls Rand- und Umgebungsbedingungen bestimmte naheliegende Lösungen ausschließen.
Die in diesem Zusammenhang entstandenen Lösungsmodule, die Sets verschiedener Funktionen umfassen, bieten darüber hinaus die Möglichkeit, nicht nur in der Systemneuentwicklung eingesetzt zu werden, sondern bestehende Strukturen und dynamisch belastete Systeme nachzurüsten. In diesem Zusammenhang müssen funktionsintegrierte Leichtbausysteme nicht nur beschrieben und ausgelegt werden, sondern auch eine Bewertung hinsichtlich des Nachrüstpotenzials und des Quellenpotenzials zur Energieversorgung umgesetzt werden können.
Beispiel: Autarke Sensorik, Harvesting ermöglicht dezentrale Energieversorgung
Entwicklung funktionsintegrierter Komponenten und Leichtbausysteme in Forschungsprojekten und nach kundenspezifischen Anforderungen:
- Untersuchung von Potenzialen im Rahmen der Systementwicklung, Strukturen mit sensorischen oder aktorischen Eigenschaften auszustatten
- Analyse der Anwendungsumgebung hinsichtlich ungenutzter Ressourcen, um Sensorik und Aktorik sowie Signal(vor-)verarbeitung mit alternativen Energiequellen zu betreiben. (Energy Harvesting)
- Analyse des Spektrums möglicher Kommunikationspfade für den Datentransfer, falls Rand- und Umgebungsbedingungen naheliegende Lösungen ausschließen
- Bewertung hinsichtlich des Nachrüst- und Quellenpotenzials an bestehenden Strukturen und Komponenten