BaSaMa & HiWi

Inverse Materialkalibrierung des S355MC direkt aus Scherschneidversuchen

Institut

Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (TUM-ED)

Typ

Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell / konstruktiv /

Beschreibung

Die präzise Beschreibung des Werkstoffverhaltens ist eine wesentliche Voraussetzung für die realitätsnahe Simulation komplexer Fertigungsprozesse. Beim Scherschneiden treten hohe plastische Dehnungen und komplexe mehrachsige Spannungszustände auf, die mit klassischen einachsigen Zugversuchen nur eingeschränkt beschrieben werden können. Für S355MC besteht daher insbesondere die Fragestellung, inwieweit zugversuchsbasiert kalibrierte Materialparameter auf den tatsächlichen Scherschneidprozess übertragbar sind.

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer inversen Materialkalibrierung für S355MC direkt anhand von Scherschneidversuchen. Hierzu soll das bestehende Abaqus-Modell genutzt und so erweitert werden, dass Materialparameter anhand experimenteller Prozessdaten identifiziert und anschließend an unabhängigen Versuchen validiert werden.

Aufgaben

Weiterentwicklung des bestehenden FEM-Modells in Abaqus
Auswertung von Scherschneidversuchen
Identifikation geeigneter Material- und Schädigungsparameter
Entwicklung einer inversen FE-Optimierung auf Basis experimenteller Kraft-Weg-Temperatur-Dehnung-Daten
Untersuchung des Einflusses von Schneidspalt und Schnittgeschwindigkeit auf die identifizierten Parameter
Vergleich der direkt aus dem Scherschneiden kalibrierten Materialbeschreibung mit der bestehenden Zugversuchskalibrierung
Validierung des kalibrierten Modells anhand weiterer experimenteller Scherschneidversuche

Das solltest du mitbringen

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

Wir bieten dir

Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsprojekt zur numerischen Materialmodellierung
Kombination aus Experiment, FEM und inverser Optimierung
Einblick in die Identifikation von Werkstoffparametern unter komplexen Belastungszuständen
Möglichkeit zur Integration in eine Bachelor-, Semester- oder Masterarbeit oder als HiWi-Stelle

Bewerbung:

Sende deinen Lebenslauf, Notenspiegel und ein kurzes Motivationsschreiben an: kevin.pruefer@tum.de

Du entwickelst eine inverse Kalibrierungsmethode und untersuchst, wie sich das tatsächliche Werkstoffverhalten beim Scherschneiden numerisch abbilden lässt.

Möglicher Beginn

sofort

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