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 Beschichtung lässt Muscheln abrutschen
18.08.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht PKW-Verglasung aus Plastik?
15.08.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie