Thema der Arbeit:
Thermoplastische Elastomere ersetzen aufgrund ihrer einfacheren Verarbeitung sowie ihrer verbesserten Rezyklierbarkeit immer häufiger Produkte aus herkömmlichen Elastomeren. Bei thermoplastischen Vulkanisaten sind vernetzte Elastomerpartikel sind in eine thermoplastische Matrix eingemengt. Daraus ergibt sich eine mikroskopische Struktur, die bedingt durch Fließvorgänge im Herstellungsprozess von Bauteilen (meist Spritzguss oder Extrusion) lokal stark variiert, wodurch wiederum das lokale Werkstoffverhalten beeinflusst wird.
Um den Zusammenhang zwischen mikroskopischer Struktur und Werkstoffverhalten genauer analysieren zu können, soll ein Simulationsmodell in Form eines repräsentativen Volumenelements (RVE) aufgebaut werden. Mit diesem Simulationsmodell kann das allgemeine Werkstoffverhalten unter Berücksichtigung mikromechanischer Parameter analysiert werden.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Mit deiner Abschlussarbeit trägst du zu einem Projekt bei, in dem das anisotrope Materialverhalten von TPEs charakterisiert und modelliert werden soll. Dafür wird das winkelabhängige Verhalten hergestellter Probekörper zunächst charakterisiert. Um die mechanischen Zusammenhänge besser zu analysieren, werden Simulationen auf mikroskopischer Ebene durchgeführt. Zuletzt wird ein neues oder modifiziertes Materiamodell abgeleitet, welches die materialspezifischen Eigenschaften realistisch abbilden kann.
Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist die Identifizierung der Einflüsse der Phasenmorphologie auf das homogenisierte Materialverhalten von thermoplastischen Vulkanisaten.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen:
- Aufbau eines parametrisierten RVE-Modells
- Kalibrierung relevanter Materialmodelle für die Einzelkomponenten
- Qualitative Verifizierung des Modells
- Parameterstudie zum Einfluss mikromechanischer Parameter
- Auswertung und Dokumentation
Dein Profil
- Interesse an dem komplexen Werkstoffverhalten eines neuartigen Materials
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (Kunststofftechnik, Materialwissenschaften, CES, etc.)
- Erfahrungen in Programmierung und FEM-Simulationen sind hilfreich
- Eigenständiges und gewissenhaftes Bearbeiten von komplexen Problemstellungen
Du hast Interesse an einer spannenden und komplexen Fragestellung für deine Abschlussarbeit mit Bezug zu aktuellen Technologieentwicklungen? Dann melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.
Dein Ansprechpartner:
Noah Mentges, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28357
E-Mail: noah.mentges@ikv.rwth-aachen.de