Brian Lau Verndal Bak

Projekttitel

Damage-Tolerant Designs for Long Term Endurance of Next-Generation Wind Turbine Blades

Hvad handler dit projekt om?

Der skal installeres mange nye vindmøller i de kommende årtier med en hastighed, der sætter produktionskapaciteten under voldsomt pres. Mit projekt handler om udvikling af et limsamlingskoncept, der muliggør en effektiv fremstillingsproces, hvor vingens komponenter samles i vingens længderetning. Processen sætter store krav til limsamlingens styrke og udmattelsesresistens. Krav som på nuværende tidspunkt ikke er mulige at imødekomme. Vi vil udvikle et nyt udmattelsesresistent limsamlingskoncept, der opnås gennem et balanceret samspil af mekanismer på tværs af længdeskalaer. Vi vil udvikle en multiskala-simuleringsmodel, der gør brug af maskinlæring til at bestemme de parametre, der skal til, for at opnå den optimale balance og funktion af limsamlingen. Modellens opførelse skal bl.a. afstemmes med mikromekaniske forsøg.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Min interesse for mit forskningsfelt startede allerede som dreng i form af en fascination af, at det fedeste grej ofte er lavet af fiberkompositmaterialer. Det var både eksotiske maskiner som racerbiler og mit mere jordnære bueskydningsgrej og cykler. Allerede under min uddannelse til maskiningeniør, var jeg meget fascineret af den høje kompleksitet og udfordringen, der er ved at forudsige, hvordan en kompositstruktur opfører sig, og ikke mindst hvordan strukturel skade kan udvikle sig. I dag kommer min interesse for feltet dels af den akademiske udfordring i at forudsige, hvordan og hvornår kompositstrukturer går i stykker under givne forhold, og dels af den vigtige rolle, jeg mener området har for den grønne omstilling.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

I den limsamlingsteknologi vi skal undersøge i projektet, er der en kompliceret interaktion mellem skadesmekanismer på tværs af længdeskalaer fra diameteren på et hår op til flere meter og på en tidsskala fra sekunder til år. Det giver nogle spændende udfordringer både i forhold til at måle dem i laboratoriet og i formuleringen af beregningsmodeller, der kan bruges til at forudsige udvikling af skade. Vi vil bl.a. anvende maskinlæringsmodeller for tidsserier til at lære de mikromekaniske skadesmekanismers respons på forskellige belastningskombinationer og anvende dette i en simuleringsmodel på strukturel skala.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Den viden og de modeller, vi skal udvikle i projektet, skal danne grundlaget for at fremstillingen af højt performende fiberkompositkonstruktioner kan gøres hurtigere, billigere og af høj kvalitet. Det er vigtigt for den grønne omstilling, da både pris og kvalitet er afgørende parametre for, hvor hurtigt vi omstiller til fremtidens effektive vindmøllevinger, fly og køretøjer. Den høje udmattelsesresistens af det limsamlingskoncept, der skal udvikles, vil også indebære en mere skadestolerant struktur, der kan være i brug i lang tid og dermed skaber et mere bæredygtigt forbrug af materialer.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Jeg er meget taknemmelig for de unikke muligheder denne bevilling giver mig til at forfølge mine forskningsideer og for at etablere en position i front af dette nye forskningsområde. Der er vigtige uløste problemstillinger i samspillet mellem nye produktionsmetoder og nye tilgange til det strukturelle design af kompositstrukturer, som jeg ser frem til at løse i dette projekt samt i min videre forskning. Bevillingen giver mig også muligheden for at etablere et international forskningsnetværk målrettet dette emne med dygtige folk, der vil gavne dette og kommende projekter.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg er gift med Heidi, der er jurist. Vi har sammen Frederik på 4 år og Magnus på 6 år. Vi bor på et landsted, vi selv har renoveret, der ligger uden for Aalborg med høns i haven og katte i stalden. I fritiden nyder jeg, at vi har en stor have, hvor vi altid har gang i nogle projekter. Derudover nyder jeg at være aktiv på mountainbike i den nærliggende skov, hvor det også bliver til en del gåture. Vi er alle fire familiemedlemmer vilde med at stå på ski og tager gerne af sted flere gange om året.