Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrorisse in Flugzeugen schnell entdeckt

02.05.2007
Flugzeuge sind heute fast rund um die Uhr im Einsatz. Die Maschinen müssen jederzeit zuverlässig und sicher funktionieren. Ein aktives Sensorsystem hilft, verborgene Ermüdungsrisse in der Konstruktion zu entdecken und Wartungszeiten zu verkürzen.

Bleibt ein winziger Riss im Flugzeugrumpf für längere Zeit unentdeckt, kann er sich leicht ausbreiten - mit lebensbedrohlichen Folgen für die Insassen. Daher gibt es für jedes Bauteil internationale Wartungsvorschriften: Der Flugzeugrumpf muss, je nach Flugzeugtyp, etwa alle 15 bis 18 Monate genau überprüft werden. Teilweise müssen die Techniker dafür die Innenverkleidung des Flugzeugs abmontieren - ein zeit- und kostenintensives Verfahren, das einige Tage Stillstand im Hangar bedeutet. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt entwickeln ein Sensorsystem, mit dem Ingenieure den Zustand ihrer Flieger kontinuierlich überwachen und mögliche Schäden früher erkennen können.

Die Basis bilden piezokeramische Sensoren, die die Forscher netzwerkartig auf dem Flugzeugrumpf anbringen. Das Besondere an diesen Sensoren: Legt man eine elektrische Spannung an, fangen sie an zu schwingen - und übt man Druck auf sie aus, erzeugen sie elektrische Spannung. Beide Effekte nutzen die Wissenschaftler: Während die Piezofolien einen Teil des Rumpfes in Schwingungen versetzen, messen die anderen die Antwort des Bauteils auf diese Anregung.

"Wir haben das Schwingungsverhalten an intakten und beschädigten Streben und Nieten im Flugzeugrumpf ermittelt und verglichen", erklärt Dirk Mayer, der das Projekt am LBF geleitet hat. "Ist ein Bauteil defekt, schwingt es nach der Anregung durch die Piezokeramiken in einer anderen Frequenz als ein intaktes Bauteil. Das ist ein ähnlicher Effekt wie bei einem Glas, das man mit dem Fingernagel anschlägt: Ein gesprungenes Glas anders klingt als ein heiles." So können die Forscher Defekte präzise aufspüren und ihre Veränderung beobachten - egal, ob es sich dabei um Ermüdungsrisse in Rumpf und Flügel handelt oder sich Nieten oder andere Bauteilverbindung lösen. Diese Überwachung wird auch Structural Health Monitoring SHM genannt.

"Mögliche Schäden, die hinter der Verkleidung oder an schwer zu-gänglichen Stellen auftreten, können so einfach und schnell identifiziert werden. Das verkürzt Instandhaltungszeiten und senkt Inspektionskosten", sagt Mayer. An einem Rumpfbauteil, das im Labor steht, haben die Forscher das System bereits getestet. Zur Zeit arbeiten sie an der Umsetzung mit standardisierten Piezo- und Elektronikbauteilen. Dann könnte das System auch im Fahrzeugbau oder im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt werden.

Dr. Janine Drexler | idw
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/fhg/press/pi/2007/05/Mediendienst52007Thema5.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Ventile für winzige Teilchen
23.05.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Advanced Materials: Glas wie Kunststoff bearbeiten
18.05.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics