Voor de validatie van prototypes in de mechatronica zijn rek- en temperatuurmetingen met een bekende kleine onzekerheid vereist om feedback te geven in het ontwerpproces van het prototype. Dit geldt bijvoorbeeld voor de thermische evaluatie van elektromotoren waarbij het werken met een hoge vermogensdichtheid kan leiden tot te hoge temperaturen, of voor de verificatie van hoge spanningsniveaus in uitgebreide belastingscycli binnen mechanische constructies (systeembehuizing en roterende componenten) die kunnen leiden tot vermoeidheid problemen. Een onnauwkeurige kennis van beide grootheden (rek en temperatuur) kan dus leiden tot te hoge veiligheidsfactoren, overgedimensioneerde systemen of in geval van onderdimensionering; falende prototypen. Het SBO-project FiberMech heeft tot doel het potentieel van gedistribueerde rek- en temperatuurschatting in mechatronische systemen te ontsluiten tegen lagere kosten/tijd en verbeterde nauwkeurigheid ten opzichte van conventionele rekstrookjes en thermische sensoren. Een meer tijd-/kostenbesparende, maar uitgebreide meetcampagne zal het aantal ontwerpiteraties verminderen en dure fysieke prototyping besparen. Om dit doel te bereiken, willen we profiteren van een nieuwe technologische mogelijkheid, optische vezelsensoren voor dynamische mechatronische systemen, en deze combineren met virtuele detectieprincipes. Er zullen high-fidelity numerieke modellen worden gemaakt voor zowel onafhankelijke spannings- als temperatuurschatting met verbeterde nauwkeurigheid voor de beoordeling van prototypes. In het bijzonder zal FiberMech tools en methoden leveren voor (1) reductie van multi-fysieke modellen met bijbehorend co-simulatieschema om een winst in rekentijd te behalen en (2) vermindering van de meetonzekerheid van de optische sensor om spanning/temperatuur nauwkeurig te identificeren.

De tools en methoden zullen worden ontwikkeld voor mechatronische producten die een breed toepassingsgebied bestrijken: (1) schatting van mechanische invoer voor meerdere krachtcomponenten; (2) verbeterde temperatuurschatting in elektromotoren; (3) schatting van torsiebelastingen en buigmomenten voor elektromechanische roterende aandrijflijnen. Er zullen ook kleine validatiecases worden gedefinieerd met de leden van de gebruikersgroep om de haalbaarheid van de herbruikbare resultaten in een industriële omgeving te evalueren.