BaSaMa & HiWi

Einfluss von Reibung und Kontaktbedingungen auf die FEM-Simulation des Scherschneidens

Institut

Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (TUM-ED)

Typ

Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit / HiWi-Tätigkeit /

Inhalt

experimentell / konstruktiv /

Beschreibung

Die realitätsnahe Simulation von Fertigungsprozessen ist ein wichtiger Baustein moderner Produktentwicklung. Beim Scherschneiden entstehen zwischen Werkzeug und Werkstück komplexe Kontaktzustände mit hohen Drücken, großen plastischen Deformationen und Relativbewegungen. Die dabei auftretende Reibung kann den Materialfluss, die Prozesskräfte und den lokalen Spannungszustand maßgeblich beeinflussen.

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss unterschiedlicher Reibungs- und Kontaktmodelle auf die numerische Simulation des Scherschneidprozesses systematisch zu untersuchen. Dabei soll insbesondere analysiert werden, welche Modellierungsannahmen notwendig sind, um den Prozess realitätsnah abzubilden und relevante Größen wie Schneidkraft, plastische Deformation und Rissinitiierung zuverlässig vorherzusagen.

Aufgaben

Numerische Simulation & Modellierung

Aufbau und Weiterentwicklung eines FEM-Modells des Scherschneidprozesses in Abaqus
Modellierung der Kontaktbedingungen zwischen Werkzeug und Werkstück
Untersuchung unterschiedlicher Reibungsansätze und Reibparameter
Durchführung systematischer Parameterstudien

Auswertung & Validierung

Analyse des Einflusses der Kontaktparameter auf Schneidkraft, Spannungszustand und plastische Deformation
Untersuchung des Einflusses der Reibung auf den Ort und Zeitpunkt der Rissinitiierung
Vergleich der Simulationsergebnisse mit experimentellen Daten
Bewertung der Sensitivität des Simulationsmodells gegenüber unterschiedlichen Kontaktannahmen
Ableitung geeigneter Modellierungsparameter für zukünftige Scherschneidsimulationen

Das solltest du mitbringen

Studium im Bereich Maschinenbau, Mechatronik, Computational Engineering oder vergleichbar
Interesse an numerischer Simulation, FEM und Fertigungstechnik
Erste Erfahrungen mit Simulationssoftware wie Abaqus von Vorteil
Grundkenntnisse in Python oder MATLAB von Vorteil
Analytische und strukturierte Arbeitsweise

Wir bieten dir

Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsprojekt im Bereich Simulation und Fertigungstechnik
Vertiefte Einblicke in Kontaktmodellierung, Materialverhalten und FEM
Möglichkeit zur Verknüpfung experimenteller und numerischer Untersuchungen
Möglichkeit zur Bearbeitung als Bachelor-, Semester- oder Masterarbeit sowie – je nach Umfang – als HiWi-Tätigkeit

Bewerbung

Sende deinen Lebenslauf, Notenspiegel und ein kurzes Motivationsschreiben an:

kevin.pruefer@tum.de

Mit dieser Arbeit untersuchst du einen entscheidenden Einflussfaktor bei der Simulation von Scherschneidprozessen und trägst dazu bei, die Genauigkeit und Aussagekraft numerischer Prozessmodelle zu verbessern.

Möglicher Beginn

sofort

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