Focke, Oliver
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Item-typ:Veröffentlichung, Systematische Ursachenforschung von Erosionsschäden an Windenergieanlagen mittels Computertomographie (XRM) als Basis zur Schadensminimierung und Serviceoptimierung (SUrfErCut) : Schlussbericht vom 30.09.2022(2022-09-30); ; ; ; Im Projekt wurde erstmalig das µ-CT und XRM-Verfahren zur zerstörungsfreien Charakterisierung mehrfach zyklisch belasteter Probekörper angewandt und das an realgroßen Probekörper mit Auflösungen bis zu einem Mikrometer. Die bildbasierte Prüfmethode ermöglicht die Identifizierung, Verortung und Charakterisierung der prozessbedingten- und künstlichen Fehlstellen. Die Anwendung der Röntgenverfahren auf die mehrfach zyklisch belasteten Probekörper ermöglicht die Identifizierung und Bewertung von initial Schädigungen “Efects of defects” und in Abhängigkeit von Position, Fehlergröße auf das Bauteilversagen. Am Ende der Untersuchungen steht ein Katalog von aufzufinden Fehler, die in der Produktion zu vermeiden sind und nach der Produktion sowie in der Anwendung der WEA aufgefunden werden müssen. Ein wesentlicher Aspekt war die Entwicklung von automatisierte Auswerteverfahren der µ-CT und XRM-Bilddaten. Im Projekt wurden Methoden der Künstliche Intelligenz (KI) in Form von „machine learning“ und „deep learning“ erprobt und angewandt. Dazu wurden Verfahren wie das „Random Forest Classification“ (machine Learning) zur Erzeugung von annotierten Datensätzen zum Training von neuronalen Netzen angewandt sowie Untersuchung möglicher und relevanter Architekturen und Formen von neuronalen Netzen (z.B. U-Net und Sensor 3D) durchgeführt. An ausgewählten Proben wurden Vergleiche zwischen dem U-Net und Sensor 3D hinsichtlich Fehlstellenerkennung durchgeführt wobei sich das Sensor 3D als das geeignetere zeigte. Auch wurden Verfahren zur Visualisierung der Entwicklung der Fehlstelle nach zyklischer Erosionsbelastung entwickelt und angewandt. Im Projekt wurde erstmalig aktive Thermografie zur Defektdetektion an rotorblattähnlichen, mehrfach zyklisch mit Regen belasteten Probekörpern erfolgreich angewandt. Es wurde gezeigt, dass aktive Thermografie, insbesondere Langpuls-Thermografie auch ohne besonders starke und komplizierte Datenverarbeitung ein mächtiges Tool bei der Defektdetektion an thermisch trägen Materialien darstellt, speziell bei der Qualitätssicherung Wartung von Rotorblättern an Windenergieanlagen.Bericht357 200 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Morphology, shape variation and movement of skeletal elements in starfish (Asterias rubens)Starfish (order: Asteroidea) possess a complex endoskeleton composed of thousands of calcareous ossicles. These ossicles are embedded in a body wall mostly consisting of a complex collagen fiber array. The combination of soft and hard tissue provides a challenge for detailed morphological and histological studies. As a consequence, very little is known about the general biomechanics of echinoderm endoskeletons and the possible role of ossicle shape in enabling or limiting skeletal movements. In this study, we used high-resolution X-ray microscopy to investigate individual ossicle shape in unprecedented detail. Our results show the variation of ossicle shape within ossicles of marginal, reticular and carinal type. Based on these results we propose an additional classification to categorize ossicles not only by shape but also by function into 'connecting' and 'node' ossicles. We also used soft tissue staining with phosphotungstic acid successfully and were able to visualize the ossicle ultrastructure at 2-μm resolution. We also identified two new joint types in the aboral skeleton (groove-on-groove joint) and between adambulacral ossicles (ball-and-socket joint). To demonstrate the possibilities of micro-computed tomographic methods in analyzing the biomechanics of echinoderm skeletons we exemplarily quantified changes in ossicle orientation for a bent ray for ambulacral ossicles. This study provides a first step for future biomechanical studies focusing on the interaction of ossicles and soft tissues during ray movements.Wissenschaftlicher ArtikelBand:234Heft:5196