Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kajak-Paddel mit integriertem Analyse- und Monitoringsystem

03.04.2012
Fraunhofer LBF geht neue Wege bei der Schadensdetektion

Profi- und Freizeitsportler werden schon bald von den neuesten Forschungsergebnissen des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt profitieren.


Auf einer Messfahrt lassen sich reale Beanspruchungen am Paddel kostengünstig ermitteln. Foto: Fraunhofer LBF


CFK-Paddel mit Monitoring-System. Foto: Fraunhofer LBF

Die Ingenieure haben ein CFK-Paddel mit Monitoring-System zur Erfassung der Betriebslasten versehen. Damit können die Hersteller der Sportgeräte realitätsnahe Beanspruchungen ihrer Paddel am Prüfstand nachstellen und die Produkte weiter verbessern. Zu sehen ist das innovative Paddel auf der Hannover Messe 2012 am Stand der Fraunhofer-Allianz Adaptronik FAA (D21/Halle 2).

Das Interesse der Fraunhofer-Forscher gilt der Sicherstellung der Systemzuverlässigkeit mechanischer Systeme, gerade mit Blick auf die zunehmende Forderung nach Leichtbau. Analyse- und Monitoring-Systeme müssen kompakt, unauffällig und leicht integriert werden können. Zudem werden hohe Ansprüche an die Robustheit gegenüber Umgebungseinflüssen gestellt.

Gleichzeitig sind möglichst kostengünstige Lösungen gefordert. Mittels Sensoren erfassen solche Systeme Kenngrößen, die Rückschlüsse auf den Zustand des Systems zulassen. Für die Abschätzung der Restlebensdauer eines Systems, die im Wesentlichen durch die Materialermüdung der verwendeten, dynamisch beanspruchten Materialien bestimmt wird, sind beispielsweise Lastanalysen während des Betriebes erforderlich.

Smartphone als User-Frontend

Dass diese umfangreichen Forderungen alle gleichzeitig erfüllt werden können, zeigen die Ingenieure des Fraunhofer LBF exemplarisch an einem Kajak-Paddel. Das System besteht aus piezoelektrischen Flächenwandlern, einer zentralen Elektronik zur Erfassung der Betriebslasten und einem Smartphone als User-Frontend. Das Messkonzept ist für Langzeitmessung und Online-Klassifizierung nach Intensität und Häufigkeit der Belastungsarten geeignet. Es kann sowohl autark, also ohne User-Frontend betrieben werden und kommt in diesem Fall auf ein Gesamtgewicht von lediglich 180 Gramm. Optional kann es mit User-Frontend zur Online-Darstellung der Zeitdaten und Signal-Klassierung betrieben werden. In diesem Fall erhöht sich das Gewicht um 118 Gramm.

Die Klassierung der Beanspruchung erfolgt in Echtzeit und kann auf Benutzer-Anfrage auf dem Smartphone dargestellt werden. Mithilfe der Messdaten aus dem Feldversuch lassen sich anschließend Prüfungen im Labor durchführen, die diese Beanspruchung im Dauerversuch nachstellen. Somit lässt sich die Beanspruchbarkeit ermitteln und die Struktur gezielt. Zudem kann mit Hilfe der gewonnen Informationen zur Beanspruchbarkeit, das Monitoring-System zur Schadensdetektion (Health-Monitoring) eingesetzt werden.

Optimaler Paddelschlag dank moderner Technik

Mit dem Monitoring-System lassen sich reale Beanspruchungen am Kajak-Paddel im Feldversuch kostengünstig und ohne Einschränkungen dem Benutzer gegenüber aufzeichnen. Mit den berechneten Beanspruchungskollektiven können die Hersteller der Paddel realitätsnahe Beanspruchungen am Prüfstand nachstellen und somit Rückschlüsse auf die Beanspruchbarkeit schließen. Das entwickelte System bietet zudem alle Voraussetzungen, um gleichzeitig als Trainingshilfe eingesetzt zu werden, um einen optimalen Paddelschlag zu erreichen.

Über das Fraunhofer LBF

Mit ganzheitlicher Kompetenz in Betriebsfestigkeit, Adaptronik und Systemzuverlässigkeit entwickelt, bewertet und realisiert das Fraunhofer LBF unter Leitung von Professor Holger Hanselka gemeinsam mit dem assoziierten Fachgebiet Systemzuverlässigkeit und Maschinenakustik SzM an der TU Darmstadt im Team von rund 350 Mitarbeitern maßgeschneiderte Lösungen für alle Sicherheitsbauteile – vom Werkstoff bis zum System, von der Idee bis zum Produkt. Automobil- und Nutzfahrzeugbau, Schienenverkehrstechnik, Schiffbau, Maschinen- und Anlagenbau, Luftfahrt, Energietechnik und andere Branchen nutzen die ausgewiesene Expertise und modernste Technologie auf mehr als 17 000 Quadratmeter Labor- und Versuchsfläche.

Ansprechpartner Presseservice:
Dipl.-Phys. Ingo Fleuchaus
Solar Consulting GmbH
Tel. +49 761 38 09 68-27
fleuchaus@solar-consulting.de
Ansprechpartner Fraunhofer FAA:
Anke Zeidler-Finsel,
Leiterin Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Telefon: +49 6151 705-268
anke.zeidler-finsel@lbf.fraunhofer.de

Ingo Fleuchaus | Solar-Consulting
Weitere Informationen:
http://www.lbf.fraunhofer.de
http://www.solar-consulting.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum
07.12.2016 | Technische Universität Graz

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | 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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie