Optimale Steuerung mechanischer Schädigungsprozesse

In vielen industriellen Anwendungen spielen mechanische Schädigungsprozesse bzw. deren Vermeidung eine zentrale Rolle. Ein Beispiel hierfür ist die Belastung, die der Wind auf die Rotorblätter von Windkraftanlagen ausübt. Um eine möglichst lange Lebensdauer solcher Anlagen zu gewährleisten, darf das Material der Rotorblätter durch diese Belastung nicht beschädigt werden. Gleichzeitig möchte man derartige Anwendungen optimieren, um sie beispielsweise hinsichtlich ihres Energiebedarfs oder ihres Wirkungsgrads effizienter zu gestalten. Im Rahmen des Projekts werden mechanische Modelle und dazu passende mathematische Methoden entwickelt, um prototypischen Schädigungsprozesse auf Basis numerischer Simulationen zu optimieren. Dies stellt eine große Herausforderung dar, da die mathematischen Eigenschaften gängiger Schädigungsmodelle den Einsatz schneller ableitungsbasierter Optimierungsalgorithmen nicht zulassen. Unser Ziel ist es daher, Modelle und Methoden so aneinander anzupassen, dass eine schnelle und robuste Optimierung möglich wird. Dies kann nur in enger Zusammenarbeit zwischen Experten aus Mechanik und Angewandter Mathematik gelingen, wie sie in unserem Projekt realisiert wird.

Antragsteller 

Universität Duisburg-Essen: Prof. Dr. Arnd Rösch (Fakultät für Mathematik)
Ruhr-Universität Bochum: Prof. Dr. Klaus Hackl (Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Mechanik – Materialtheorie)
Technische Universität Dortmund: Prof. Dr. Christian Meyer, (Fakultät für Mathematik)

Förderlinie: Projektförderung
Fördermittel: 124.350,00 Euro
Laufzeit 01.11.2014-31.10.2015

Ansprechpartner

Prof. Dr. Arnd Rösch
Universität Duisburg-Essen
Fakultät für Mathermatik
Thea-Leymann-Straße 9
45127 Essen

Telefon: 0201/1837438
arnd.roesch (at) uni-due(dot)de