Im FFG geförderten Projekt "Tomographie basierte Entwicklung von funktionellen mikrostrukturierten Materialien" erforschen und entwickeln wir neue Materialien für Energietechnische Anwendungen wie z.B. Filter, Wärmedämmungen, Weichmagnetische Werkstoffe, LEDs, etc. Wir bieten Tomographie auch als Dienstleistung an! Wenn Sie Werkstoffe oder Bauteile zerstörungsfrei untersuchen wollen, wenden Sie sich an uns.
Abbildung: Simulierte magnetische Flussdichte in einer weichmagnetischen Kompositprobe. Die Mikrostruktur der Probe wurde mittels Computertomographie vermessen und in ein Rechengitter umgewandelt, welches die Grundlage für die Simulation bildet.
Folgende Forschungsarbeiten werden unter anderem im TomoFuma Projekt durchgeführt:
Mikrostrukturierte Funktionsmaterialien gewinnen in vielen Anwendungen, insbesondere in der Energietechnik zunehmend an Bedeutung. Der effiziente Einsatz von Energie und die Entwicklung nachhaltiger Energietechnologien sind die zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Beispiele für den Einsatz mikrostrukturierter Materialien sind:
Die theoretische Voraussage des Verhaltens von mikrostrukturierten Materialien ist aufgrund der geometrischen Komplexität ausgesprochen schwierig; die experimentelle Untersuchung ist aufwendig und teuer.
Die Methode der tomographie-basierten numerischen Simulation (TBNS) adressiert diese Problematik auf sehr effiziente Weise. Dabei wird die Mikrogeometrie einer Materialprobe tomographisch vermessen.
Anschließend werden physikalische Phänomene basierend auf der digitalen Darstellung der Mikrogeometrie numerisch simuliert. Die TBNS hat sich als äußerst erfolgreiches Werkzeug zur Untersuchung von Stoff- und Wärmetransport in porösen und mikrostrukturierten Werkstoffen erwiesen. Sie wird nun auf weitere physikalische Phänomene erweitert. Untersucht werden mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Schwingungsverhalten und Rissausbreitung; Strömungsverhalten; Elektro-magnetisches Verhalten wie Magnetisierung und Wirbelstrombildung; transiente thermische Eigenschaften und wellenoptische Eigenschaften. Bestehende globale Optimierungsmethoden werden durch gezielte, lokale Optimierung ergänzt. Ein wichtiger Fokus ist die experimentelle Validierung der numerischen Resultate.
Prof. (FH) Dr.-Ing. Markus Preißinger
illwerke vkw Stiftungsprofessor für Energieeffizienz, Forschungsleiter, Leiter FZ Energie
+43 5572 792 3801
markus.preissinger@fhv.at
V7 20
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DI Helena Gössler
Assistenz
+43 5572 792 3800
helena.goessler@fhv.at
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