DT4V - Digital twins voor validatie van dynamische performantie en betrouwbaarheid van aandrijfsystemen (DT4V)

Validatie van elektromechanische performantie en betrouwbaarheid van aandrijfsystemen is vaak tijdrovend en duur. Wanneer een product gevalideerd is, moeten bijkomende validatietesten gedaan worden in drie scenario's: a) hetzelfde product zal gebruikt worden voor een ander belastingsprofiel om omgevingsomstandigheden, b) een component wordt vervangen door een andere van een andere leverancier of een nieuwe generatie, c) een nieuw familielid wordt gecreëerd, zoals een product met een deels gewijzigde functionaliteit of een herschaalde versie.

Het doel van DT4V is een framework te ontwikkelen om de validatiekosten te minimaliseren in bovenstaande drie scenario's, ofwel door een volledig virtuele validatie te doen ofwel via een beperkte set van HIL experimenten. Het beschouwde aandrijfsysteem is een generieke aandrijflijn met daarin vermogenselektronica, een motor, en een versnellingskast, beide met lagers.

In het concept van DT4V zal de kostreductie vooral komen van de digital twin van eerder gevalideerde producten, door zogenaamde Real Operating Data (ROC) te capteren, en ook fysische inzichten. Zo komt kennis beschikbaar over hoe het product wordt gebruikt. De DT4V aanpak zal ook "digital siblings" bekijken voor virtuele validatie. Ook niet-gemodelleerd gedrag en componentinteracties die de performantie beïnvloeden, zullen in rekening gebracht worden.

Voor de levensduurbepaling van producten zal DT4V de physics-of-failure techniek toepassen. De validatie zal intra-component interacties in rekening brengen waarvan men weet dat ze de levensduur beïnvloeden. Daarna zullen deze grootheden in een voorwaartse berekening gebruikt worden om de verwachte levensduur  te schatten.

In de DT4V aanpak zit ook een betrouwbaarheidsbeoordeling. Indien nodig worden suggestie gedaan om een bijkomend aantal HIL testen te doen om de betrouwbaarheid van de virtuele validatie te verhogen.

Voor dit project zal een vloot van aandrijvingen in het lab gebruikt worden om de operationele data te produceren: zes referentie-aandrijflijnen en twee geschaalde versies. Daarnaast zijn er ook drie component-testopstellingen. Daarnaast zal de methodologie ontwikkeld en getest worden op industrieel relevante cases, met inbegrip van Flanders Make co-creatie-infrastructuur (Evoque) en verschillende small validation cases.