Abschlussarbeit
Berücksichtigung des Aufheizvorgangs in der Thermoforming Simulation
Motivation
Die Herstellung von endlosfaserverstärkten thermoplastischen Bauteilen erfolgt in mehreren Schritten. Vor dem eigentlichen Umformprozess wird das thermoplastische Tape in einem Infrarotofen auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur erwärmt. Anschließend erfolgt die Übergabe an die Presse, in der das Tape umgeformt wird. Die resultierende Temperaturverteilung auf dem Laminat kann infolge der Anordnung der IR-Strahler im Ofen gewollt oder ungewollt inhomogen sein.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen Simulationsmethoden entwickelt werden, die es ermöglichen, den Aufheizvorgang und den Transferprozess, die beide vor dem eigentlichen Umformschritt stattfinden, realitätsnah abzubilden. Dies ist von besonderer Bedeutung, da das Materialverhalten von kontinuierlich faserverstärkten thermoplastischen Tapes stark temperaturabhängig ist. Die zu entwickelnde Software soll eine durchgängige CAE-Kette darstellen, in der die erzeugten Simulationsdaten kontinuierlich an den nachfolgenden Simulationsschritt übergeben und dort berücksichtigt werden. Abschließend wird eine Sensitivitätsstudie durchgeführt, um die Bedeutung inhomogener Temperaturverteilungen infolge des Aufheizvorgangs zu bewerten.
Arbeitsinhalte:
- Entwicklung von Simulationsmethoden für das Aufheizen im Thermoforming
- Übergabe der resultierenden inhomogenen Temperaturverteilung an die anschließende Umformsimulation
- Untersuchung der Signifikanz von inhomogenen Temperaturverteilungen infolge des Aufheizprozesses
- Dokumentation der Arbeitsschritte und Ergebnisse
Voraussetzungen:
- Eigeninitiative und selbstständige Arbeitsweise
- Ausgeprägte analytische Fähigkeiten
- Interesse an Simulation und Numerik
- Programmiererfahrung in Python
Themengebiet: Maschinenbau / Computational Engineering
Art der Arbeit: simulativ/numerisch
Beginn: ab sofort
Kontakt: M.Sc. Johannes Mitsch
Tel.: +49 721 608-45390
E-Mail: Johannes.Mitsch∂kit.edu