Bachelor- / Masterarbeit: Experimentelle Validierung von Simulationsmodellen zur mechanischen Auslegung von laserbasierten Kunststoff-Metall Hybridverbindungen

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Die Multimaterialbauweise hat sich in den letzten Jahren als konsequente Weiterentwicklung aller bisherigen Leichtbaustrategien herausgestellt. Durch den belastungs- und anwendungsgerechten Einsatz von Werkstoffen eröffnen sich neue Wege zur Gewichtseinsparung.

Zur Umsetzung des Multi-materialleichtbaus sind zuverlässige Fügeverfahren notwendig. In den vergangenen Jahren wurden vielversprechende Ansätze zum laserbasierten Fügen von thermoplastischen Kunststoffen und Metallen entwickelt. Im Verbund-projekt „TailoredJoints“ werden vom MSE gemeinsam mit einem Konsortium Methoden zur Gestaltung und Auslegung thermisch direktgefügter Kunststoff-Metall-Hybridverbindungen entwickelt. Zukünftig sollen sie den Einsatz von maßgeschneiderten, laserbasierten Fügeverbindungen von Kunststoffen und Metallen in großserientauglichem Maßstab ermöglichen.

Im Rahmen der Arbeit sollen neu entwickelte Simulationsmodelle zur mechanischen Auslegung validiert werden. Dazu sollen zunächst Konzepte für Fügezonen mit den Modellen entwickelt werden. Diese sollen anschließend gefertigt werden und die Festigkeit ermittelt werden. Aus den Ergebnissen soll Potential zur Optimierung der Modelle hinsichtlich der Genauigkeit identifiziert werden.

Aufgaben:

  • Einarbeitung in die Thematik und in die Simulationsmodelle zur Auslegung
  • Entwicklung von verschiedenen Konzepten für Fügezonen (insbesondere Laserstrukturierung)
  • Fertigung und experimentelle Prüfung der Konzepte
  • Analyse der Ergebnisse und Ableiten von Optimierungspotential für die Auslegungsmodelle

Voraussetzung:

  • Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
  • Interesse an interdisziplinären Fragestellungen
  • Vorkenntnisse in der Durchführung von Materialversuchen sind hilfreich, aber nicht erforderlich
  • Vorkenntnisse in der Verwendung von ABAQUS und Python sind hilfreich, aber nicht erforderlich

Wir bieten:

  • Intensive Betreuung
  • Relevante Thematik im Rahmen eines Forschungsprojekts
  • Sehr gutes Arbeitsklima

 

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Julius Berges, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
julius.berges@imse.rwth-aachen.de

 

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