Abteilung Testbetrieb und Messverfahren

Die Abteilung Testbetrieb und Messverfahren (TMV) beschäftigt sich sowohl mit der Durchführung von Experimenten auf neuartigen Prüfmaschinen als auch mit der numerischen Abbildung der Versuche. Die Prüfmaschinen sind in der Lage Proben und reale Bauteile unter Druck und mechanischer, thermischer sowie korrosiver Belastung zu testen. Gleichzeitig werden alle Experimente in einem digitalen Zwilling abgebildet, um schon während der Versuche das Werkstoffverhalten zu simulieren und zu validieren. Weitere Erkenntnisse werden aus der metallographischen Untersuchung der Proben gewonnen.

Hierbei bietet die Abteilung TMV eine einzigartige Prüfstandsinfrastruktur, mit der die Wechselwirkungen der lebensdauerbegrenzenden Einflüsse untersucht und quantifiziert werden können. Dabei gibt es in der Abteilung TMV zwei Forschungsschwerpunkte - die Untersuchung von heißgasführenden Bauteilen und Materialien in MTC-Prüfständen und die Untersuchung des Sekundärluftsystems zur Kühlluftversorgung in Rotorprüfstand. Bei beiden Forschungsschwerpunkten stellt die Entwicklung spezieller Messtechniken einen besonderen Fokus dar, um das Verhalten der Materialien und Bauteile unter den extremen Einsatzbedingung messbar zu machen.

Die Ergebnisse von Untersuchungen an diesen Prüfständen fließen in die Entwicklung von zukünftigen Generationen von Flugzeugantrieben und Gasturbinen und somit in die Ertüchtigung hin zu effizienteren und vor allem umweltfreundlicheren Maschinen ein. Versuch und Modellierung werden parallel in enger Verzahnung auf der Basis einer durchgängigen Digitalisierung aller Prozesse und Ressourcen durchgeführt, sodass eine Validierung der Modelle mit Hilfe eines digitalen Zwillings der Prüfstandskonfiguration erfolgt. Damit wird sowohl ein detaillierterer Einblick in die physikalischen Phänomene ermöglicht als auch Rückschlüsse auf eine sinnvolle Veränderung der Versuchsparameter sichtbar.

Wichtig für die Validierung zwischen Simulation und Experiment ist, dass eine durchgängige Digitalisierung aller Prozesse und Ressourcen eine übergreifende Klammer zwischen Berechnung und Versuch bildet.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Stefan Reh

stv. Institutsdirektor & Abteilungsleiter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Test und Simulation für Gasturbinen