BaSaMa & HiWi

Numerische Modellierung des vollständigen Rissfortschritts beim Scherschneiden

Institut

Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (TUM-ED)

Typ

Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell / konstruktiv /

Beschreibung

Die numerische Simulation des Scherschneidprozesses ermöglicht die gezielte Untersuchung lokaler Deformations- und Versagensvorgänge. Während die Rissinitiierung mit geeigneten Schädigungsmodellen bereits beschrieben werden kann, stellt die anschließende Rissausbreitung bis zur vollständigen Materialtrennung eine besondere Herausforderung dar. Insbesondere die sich während des Rissfortschritts verändernden mehrachsigen Spannungszustände erfordern eine geeignete Kombination aus Schädigungsmodell und numerischer Rissverfolgung.

Ziel der Arbeit ist die Weiterentwicklung eines bestehenden Abaqus-basierten Simulationsmodells zur numerischen Abbildung des vollständigen Rissfortschritts beim Scherschneiden. Dabei sollen geeignete Methoden zur Rissverfolgung untersucht und hinsichtlich ihrer Fähigkeit bewertet werden, die Rissausbreitung und die daraus resultierende Materialtrennung realitätsnah abzubilden.

Aufgaben

Weiterentwicklung des bestehenden FEM-Modells in Abaqus
Untersuchung und Implementierung geeigneter Schädigungs- und Versagensmodelle
Modellierung der Rissinitiierung und des anschließenden Rissfortschritts
Untersuchung geeigneter numerischer Verfahren zur Rissverfolgung
Analyse des Einflusses von Schneidspalt und Schnittgeschwindigkeit auf die Rissausbreitung
Untersuchung der Entwicklung von Dehnung, Spannung und Schädigung an der Rissspitze
Vergleich des simulierten Kraftabfalls mit experimentellen Messdaten
Validierung der simulierten Rissausbreitung anhand von High-Speed-Bildaufnahmen
Vergleich der simulierten und experimentellen Schnittkantenqualität

Das solltest du mitbringen

Studium im Bereich Maschinenbau, Mechatronik, Computational Engineering oder vergleichbar
Interesse an FEM, numerischer Simulation und Bruchmechanik
Erste Erfahrungen mit Abaqus von Vorteil
Grundkenntnisse in Python oder MATLAB
Interesse an numerischen Methoden zur Schädigungs- und Rissmodellierung
Analytische und strukturierte Arbeitsweise

Wir bieten dir

Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsprojekt zur Simulation und experimentellen Analyse des Scherschneidens
Kombination aus FEM, Schädigungsmodellierung und experimenteller Validierung
Einblick in die numerische Beschreibung von Rissinitiierung, Rissausbreitung und Materialtrennung
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 ein bestehendes Simulationsmodell von der Rissinitiierung bis zur vollständigen Materialtrennung weiter und untersuchst, wie sich Rissausbreitung und Schnittkantenbildung numerisch vorhersagen lassen.

Möglicher Beginn

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