Studentische Arbeit

Nicht nur starr gedacht: Simulation plastischer Epoxidharze

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Entwicklung, Konstruktion und Erprobung eines Umformwerkzeugs zur Demonstration der Warmumformung teilvernetzter Epoxidharze
Stuwi-Simulation plastischer Epoxidharze© Abaqus_basic
Simulation von 3-Punkt-Biegeversuch in Abaqus

Thema der Arbeit:

Duroplastische Kunststoffe werden üblicherweise während der Aushärtung in ihre finale Bauteilgeometrie gebracht. Teilvernetzte Epoxidharze können jedoch in einem geeigneten Temperatur- und Vernetzungsbereich plastisch verformt werden. Um diesen Prozess numerisch abzubilden, muss das nichtlineare Materialverhalten in einer Simulation berücksichtigt werden.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:

Im Forschungsvorhaben „EPForm“ wird untersucht, wie teilvernetzte Duroplaste und Faserverbundkunststoffe nachträglich warmumgeformt werden können. Für die Beschreibung des Materialverhaltens liegen experimentelle Daten und erste Modellierungsansätze vor. Aufbauend darauf soll eine User Material Subroutine (UMAT) für Abaqus entwickelt und für die Simulation eines Umformprozesses verwendet werden.

Zielsetzung:

Entwicklung einer UMAT für Abaqus und Aufbau eines Simulationsmodells zur Beschreibung des Warmumformens teilvernetzter Duroplaste.

Deine Aufgabenstellung:

Einarbeitung in die Thematik des Warmumformens teilvernetzter Duroplaste sowie in Abaqus und UMATs Einarbeitung in die Thematik des Warmumformens teilvernetzter Duroplaste sowie in Abaqus und UMATs
Implementierung eines vereinfachten Materialmodells in einer UMAT auf Basis bereitgestellter Modellansätze Auswahl und Weiterentwicklung eines geeigneten Modellansatzes für das nichtlineare Materialverhalten
Aufbau eines ersten Simulationsmodells für die Umformung stabförmiger Probekörper Implementierung und Parametrierung einer UMAT unter Berücksichtigung relevanter Einflüsse wie Temperatur, Dehnrate und Vernetzungszustand
Durchführung und Auswertung ausgewählter Simulationsrechnungen Aufbau eines Simulationsmodells für die Umformung stabförmiger Probekörper
Validierung ausgewählter Simulationsergebnisse mit experimentellen Umformversuchen

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium an RWTH oder FH (z. B. Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, …)
  • Erste Erfahrung mit Simulationsprogrammen wie z. B. Abaqus
  • Motivierte, sorgfältige und selbstständige Arbeitsweise
  • Technologieaffinität, Kreativität und Lernbereitschaft