BaSaMa & HiWi

Einfluss der Schneidkantenradien auf Deformation, Temperatur und Rissinitiierung

Institut

Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (TUM-ED)

Typ

Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell / konstruktiv /

Beschreibung

Beim Scherschneiden beeinflussen die Geometrie der Schneidkanten und insbesondere deren Verrundung die lokale Deformation und die Ausbildung der Scherzone. Gleichzeitig entstehen durch die hohe plastische Verformung erhebliche lokale Temperaturerhöhungen, die wiederum das Werkstoffverhalten und den Zeitpunkt der Rissinitiierung beeinflussen. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass der Einfluss unterschiedlicher Schneidkantenradien auf die thermomechanischen Vorgänge bislang nur begrenzt untersucht wurde.

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss der Schneidkantenradien auf den Scherschneidprozess systematisch zu untersuchen. Dabei soll insbesondere analysiert werden, wie sich unterschiedliche Radien auf Deformationsfelder, Temperaturentwicklung und Rissinitiierung auswirken.

Aufgaben

Simulation & Modellierung

Aufbau und Anpassung eines FEM-Modells in Abaqus
Modellierung verschiedener Schneidkantenradien von Stempel und Matrize
Durchführung systematischer Parameterstudien
Analyse der lokalen Dehnungs- und Spannungsfelder
Untersuchung der thermomechanischen Entwicklung in der Scherzone
Untersuchung des Einflusses der Kantenradien auf die Rissinitiierung

Experiment & Validierung

Durchführung bzw. Auswertung von Scherschneidversuchen
Erfassung der Prozessentwicklung mittels High-Speed-Bildaufnahmen
Experimentelle Untersuchung der Temperaturentwicklung in Abhängigkeit vom Schneidkantenradius
Vergleich von Simulation und Experiment
Quantitative Auswertung von Kraftverlauf, Dehnungsfeldern und Rissinitiierung

Das solltest du mitbringen

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

Wir bieten dir

Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsprojekt zur Simulation und experimentellen Analyse des Scherschneidens
Kombination aus numerischer Simulation und experimenteller Untersuchung
Einblick in die Wechselwirkung von Werkzeuggeometrie, Deformation und Temperaturentwicklung
Möglichkeit zur Untersuchung der Rissinitiierung unter unterschiedlichen Prozessbedingungen
Möglichkeit als Bachelor-, Semester- oder Masterarbeit oder HiWi-Stelle

Bewerbung

Sende deinen Lebenslauf, Notenspiegel und ein kurzes Motivationsschreiben an:

kevin.pruefer@tum.de

Mit dieser Arbeit untersuchst du, wie die Geometrie der Schneidkanten die lokalen Deformations- und Temperaturfelder beeinflusst und welchen Zusammenhang sie mit der Rissinitiierung beim Scherschneiden besitzt.

Möglicher Beginn

sofort

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