Das Projekt "Teilvorhaben 8: Bauteilprüfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ford Forschungszentrum Aachen GmbH durchgeführt. Anpassung von existierenden Materialmodellen zur Crashsimulation von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) und Entwicklung dazugehöriger Materialkarten für den Serieneinsatz in der Automobilindustrie. Zur systematischen Datenermittlung werden mit Hilfe des 'Design of Experiment' (DoE) Versuchspläne für unterschiedliche Kombinationen von PP & NF erstellt. Diese müssen, basierend auf den Zwischenergebnissen, ggf. entsprechend angepasst werden, um zielgerichtet auf die potentiellen Anwendungen hinzuarbeiten. Die gewonnenen Morphologie, Orientierungs- und Rheologiedaten werden mit statistischen Methoden aufbereitet. Basierend auf den Erkenntnissen wird ein seriennahes Bauteil ausgewählt. Die Kriterien hierzu beinhalten und a. die Verfügbarkeit geeigneter Werkzeuge und CAD Daten. Um die NFK entsprechend realistisch in der Crashsimulation abbilden zu können müssen geeignete Materialmodelle ausgewählt und unter Berücksichtigung der relevanten Materialeigenschaften weiterentwickelt bzw. angepasst werden. Die entsprechenden Materialkarten werden aus den Testdaten ermittelt und mit Hilfe von physikalischen Tests, ausgehend von grundlegenden Materialtests über Bauteiltests bis hin zu Gesamtfahrzeugrechnungen validiert. Die Entwicklung der Simulationsmodelle geschieht basierend auf CAD Daten. Des Weiteren wird zusammen mit externen Software-Lieferanten eine geeignete Schnittstelle zwischen der Spritzgusssimulation und der Crashsimulation erarbeitet.
Das Projekt "Abdichtung von Wegsamkeiten in Salzformationen mit kristallisierenden Evaporitmineralen (AISKRISTALL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBE TECHNOLOGY GmbH durchgeführt. Für Endlager radioaktiver Abfälle sowie für Deponien im Salzgestein soll ein arteigenes Verschlussmaterial entwickelt werden, das im Sinne eines Konstruktionswerkstoffes verwendet werden kann. Dabei sollen technologische Aspekte der Materialerstellung und -förderung untersucht und eine mathematische Beschreibung des Materialverhaltens (Materialmodell) entwickelt werden, auf dessen Grundlage eine Sicherheitsnachweisführung möglich ist. Durch Indexversuche und begleitende Optimierungsberechnungen wird eine geeignete Salzmischung identifiziert. Darauf aufbauende, gezielte Versuche dienen als Grundlage zur Entwicklung des Materialmodells. In Technikumsversuchen werden die Verarbeitbarkeit und die in-situ erreichbare Qualität ermittelt. Gefügeuntersuchungen werden zur Absicherung von Prognosen über das Langzeitverhalten angestellt. Eine standortspezifische Auslegung einer Permeationsbarriere und ein Katalog von QS-Maßnahmen bilden den Projektabschluss. Die bisherigen Arbeiten insbesondere auf dem Gebiet der Materialentwicklung, Modellbildung und Sicherheitsnachweisführung sowie die Qualifikation des Antragstellers bieten die Gewähr für eine erfolgreiche Vorhabensabwicklung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung praxistauglicher numerischer Simulationsmethoden zur Untersuchung des Druck- und Zugtragverhaltens sowie zur Vorhersage der Verformungsakkumulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Geotechnik (IGtH) durchgeführt. Das Vorhaben dient der Entwicklung lärmarmer Installationsverfahren zur Errichtung von Fundamenten für Offshore-Windenergieanlagen. Vorhabenziel ist die Validierung vorhandener, jedoch noch nicht praxiserprobter wissenschaftlich-technischer Berechnungsmethoden und -modelle zur Bemessung und Installation von Saugeimergründungen. Bei dem Saugeimerprinzip handelt es sich um ein Installationsverfahren, mit dem die Belastung der Meeresumwelt durch Schallemissionen - wie sie beim Impulsrammverfahren entstehen - weitgehend vermieden werden kann. Wesentliche Ziele des Projekts sind: 1) Erarbeitung verbesserter Berechnungsmethoden zum Nachweis der Standsicherheit von Suction Bucket Jackets, basierend auf verbesserten räumlichen Materialmodellen für den Boden, 2) Bestimmung der zulässigen Unterdrücke zur Einhaltung der kritischen hydraulischen Austrittsgradienten während des Installationsvorgangs, 3) Entwicklung validierter numerischer Simulationsmodelle für die gesamtdynamische Betrachtung und die Nachweisführung, 4) Bereitstellen von Werkzeugen für die Vordimensionierung sowie einfache Verfahren für die Dimensionierung von Suction Buckets in der praktischen Bemessung, 5) Entwicklung verbesserter Methoden zur Identifikation modaler Parameter bei komplexen Systemen Das Arbeitsprogramm sieht umfangreiche Arbeiten auf den Gebieten Messdatenauswertung, Systemidentifikation, Materialmodellierung und der Modellbildung vor. Hinzu kommen Strömungsnetzberechnungen und Parameterstudien zum Eindringvorgang für verschiedene Szenarien, Randbedingungen und Bodenprofile und für die Tragfähigkeit bei kombinierter Belastung sowie für die Ermittlung des Tragverhaltens unter Betriebslasten. Die Arbeitspakete im Einzelnen: LUH1: Projektkoordination LUH2: Installationsvorgang LUH3: Tragfähigkeit und Verformungsakkumulation LUH4: Gründungssteifigkeiten LUH5: Messdatenanalyse und Systemidentifikation LUH6: Effiziente Gesamtmodellbildung und Modellvalidierung LUH7: Hydroschallmessungen.