Bachelor-/ Masterarbeit: Entwicklung eines Simulationsmodells zur Beschreibung der lokalen Faserkonfiguration in langfaserverstärkten Thermoplasten

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Simulationsmodells zur verbesserten Vorhersage der prozessinduzierten Faserorientierung mittels einer Subroutine.

Thema der Arbeit:
Langfaserverstärkte Thermoplaste bieten aufgrund ihrer längeren Fasern im Formteil im Vergleich zu kurzfaserverstärkten Thermoplasten verbesserte mechanische Eigenschaften. Vor allem die Festigkeit profitiert von den längeren Fasern, da erst bei Überschreiten einer kritischen Faserlänge das volle Potenzial der Fasern ausgenutzt werden kann. Um die mechanischen Eigenschaften berechnen zu können, ist daher die genaue Information über die im Formteil befindliche lokale Faserkonfiguration. Die experimentelle Bestimmung dieser Größen ist allerdings meist nur für ein stark begrenzten Teil der Bauteilgeometrie möglich und sehr zeitintensiv. Daher wird zunehmend auf simulative Vorhersagen zurückgegriffen. Die zugrundeliegenden Modelle sind jedoch in der Regel für kurzfaserverstärkte Thermoplaste implementiert. Da bei längeren Fasern teils andere Mechanismen vorliegen, können die Methoden nicht ohne weiteres auf langfaserverstärkte Thermoplaste übertragen werden.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Die Arbeit wird im Rahmen des Projekts „DigiLaugBeh“ durchgeführt, in dem der Aufbau einer volldigitalen Simulationskette angestrebt wird, in die ebenfalls eine Bewertung des CO2-Fußabdrucks integriert ist.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

• Einarbeitung in die Thematik
• Aufbau einer Simulationsroutine
• Validierung der Simulationsroutine

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

• Einarbeitung in die Thematik
• Durchführung von praktischen Versuchen
• Durchführung von mikroskopischen Untersuchungen
• Aufbau einer Simulationsroutine
• Validierung der Simulationsroutine

Dein Profil:

• Naturwissenschaftlicher Studiengang wie z.B. Masch.Bau, CES, Materialwissenschaften, Umweltingenieurswesen
• Selbständiges, strukturiertes und eigenverantwortliches Arbeiten
• Interesse/Spaß an Simulation und Programmierung

Bei Interesse an der ausgeschriebenen Thematik melde dich gerne bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.

Dein Ansprechpartner:
Fabio Di Battista, M.Sc. RWTH
Telefon: 0241 80-28358
E-Mail: fabio.dibattista@ikv.rwth-aachen.de