2019-11-01  –  2023-07-31

109.194,00 EUR

Matplus GmbH, Wuppertal, Nordrhein-Westfalen

03EE3018D

Windenergieanlagen - sonstige Komponenten [EB1215]

01195693/1  –  DNAguss - Durchgängige numerische Auslegung von Gussbauteilen durch Zusammenführen unterschiedlicher Teildisziplinen entlang der Prozesskette

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

Gussbauteile, die gute Festigkeitseigenschaften bei gleichzeitigen hohen gestalterischen Freiheiten bündeln, können einen erheblichen Beitrag zur Erhöhung von Energieeffizienz, dem Ausbau von erneuerbaren Energien und der Reduktion von Treibhausgasen leisten. Entsprechend erfolgt im Gesamtprojekt die Erarbeitung einer Prozesskette, in der die einzelnen Disziplinen, die in die Bauteilentwicklung einfließen, miteinander in einer Gestaltoptimierung verknüpft werden. Dieses Teilprojekt fokussiert dabei auf den Aspekt Werkstofftechnologie: Gerade bei Gusskomponenten können die Gefüge und Eigenschaften entlang der Prozesskette durch gezielte Variation der chemischen Zusammensetzung optimiert werden. Aus der Verknüpfung der chemischen Zusammensetzung mit der technologische Prozesskette resultiert ein Werkstoffgefüge. Das Gefüge ist wiederum Träger der mechanischen Eigenschaften. Ziel des Teilprojekts ist die Schaffung eines Werkstoffmodells für hochbelastete Gusswerkstoffe, um (a) zeit- und kostenaufwändige experimentelle Charakterisierungen der Lebensdauer von Komponenten bei der Variation von Legierungszusammensetzungen deutlich zu verkürzen und (b) konsistente Werkstoffdaten mit geeigneten Schnittstellen für die angestrebte durchgängige Prozesskette für die Auslegung von Gusskomponenten bereitzustellen Das Werkstoffmodell nutzt dabei einerseits berechnete Werkstoffkennwerte aus der Werkstoffsimulation, Calphad, sowie weiterführende physikalisch basierte Modelle. Darüber hinausgehend erfolgt die Erstellung eines empirischen Modells unter Nutzung von explorativen Datenanalysen, die zusätzlich experimentell ermittelte Daten berücksichtigt. Grundlage für die explorative Datenanlyse ist der Aufbau einer geeigneten Datenbasis. Diese systematische Untersuchung führt zur Quantifizierbarkeit der Auswirkungen der Legierungszusammensetzung auf die lokalen Gefüge und somit auf die Schwingfestigkeit.