Studentische Arbeit

Kunststoffe in Schraubverbindungen – von Konzept bis Validierung

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Unterstütze uns bei der Simulation und Auslegung duroplastischer Direktverschraubungen für technische Anwendungen.
Stuwi-Kunststoffe in Schraubverbindungen – von Konzept bis Validierung© IKV
Abbildung 1: Modellierungskonzepte für Validierung der Auslegungsempfehlungen

Thema der Arbeit:

Um komplexe Baugruppen zu verbinden, stehen in der Kunststofftechnik verschiedene Fügeverfahren zur Verfügung. Duroplastische Direktverschraubungen bieten dabei wesentliche Vorteile, da sie wirtschaftlich, automatisierbar und rückstandslos lösbar sind. Typische Einsatzgebiete sind beispielsweise die Automobilindustrie, die Luftfahrt sowie die Elektroindustrie. In einem Vorgängerprojekt wurden durch Prozess- und Geometrievariationen Auslegungsempfehlungen für diese Systeme abgeleitet, die nun simulativ abgebildet werden sollen. Zentrale Aspekte der Arbeit sind die Identifikation einer geeigneten Simulationsstrategie, die Auswahl eines passenden Materialmodells sowie die Durchführung von Parameterstudien. Zur Implementierung aussagekräftiger Simulationsparameter werden die duroplastischen Werkstoffe mechanisch charakterisiert. Abschließend sollen die Auslegungsempfehlungen des Vorgängerprojekts mit den Simulationsergebnissen verglichen und erweitert werden.

Zielsetzung:

Ziel der Arbeit ist die mechanische Simulation von duroplastischen Direktverschraubungen. Dafür werden mechanische Prüfungen durchgeführt, Parameterstudien für verschiedene Geometrien aufgebaut und Modellparameter kalibriert.

Deine Aufgabenstellung:

Recherche zur normgerechten Simulation von Direktverschraubungen Recherche zur normgerechten Simulation von Direktverschraubungen
Herstellung von Probekörpern und mechanische Charakterisierung der definierten Duroplaste Herstellung von Probekörpern und mechanische Charakterisierung der definierten Duroplaste
Aufbau eines repräsentativen Ersatzmodells und dessen Kalibrierung anhand von experimentellen Daten Aufbau eines repräsentativen Ersatzmodells und dessen Kalibrierung anhand von experimentellen Daten
Vergleich und Bewertung der Ergebnisse mit den Auslegungsempfehlungen des Vorgängerprojekts und deren Erweiterung

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (bevorzugt: Maschinenbau, Computational Engineering Science (CES) oder Simulation Sciences)
  • Eigenständige Arbeitsweise
  • Erste Erfahrung und Interesse an FEM-Simulationen

Das sind deine Benefits:

  • Ganzheitlicher Workflow: von Fertigung über Charakterisierung zu Simulation
  • Selbstständige Arbeit bei intensiver Betreuung
  • Abwechslungsreiche Mischung aus Recherche, experimenteller Arbeit und Analytik
  • Sofortiger Start möglich