Simulation der Schwindung auf der Mikroebene und die daraus folgenden Eigenspannungen
Das zunehmende Bestreben der kunststoffverarbeitenden Industrie zur simulativen Abbildung und modellbasierten Optimierung der Produktionsverfahren erfordert neben der Modellierung der Prozesse präzise und realitäts- bzw. prozessnahe Materialdaten. Die präzise Vorhersage des Verzugs aus der Gefügestruktur ist für die Herstellung präziser Bauteile dabei von entscheidender Bedeutung. In der Arbeitsgruppe besteht schon seit längerer Zeit die Möglichkeit die Gefügestruktur von erstarrenden teilkristallinen Thermoplasten zu simulieren. In einer aktuellen Arbeit wurde die Simulation erweitert, um den lokalen Kristallisationsgrad anhängig der vorherrschenden Kühlrate zu berechnen. Es ist bekannt, dass der lokale Kristallisationsgrad ausschlaggebend für die lokale Dichte und damit für die Schwindung des Bauteils ist.
In dieser Arbeit soll in der ersten Phase ein Modell zur Bestimmung des Kristallisationsgrades abhängig der lokalen Kühlrate erstellt werden. Hierfür bietet das IKV durch die Flash-DSC eine einmalige Möglichkeit alle in einem kunststoffverarbeitenden Prozess auftretenden Kühlraten testen zu können. Aus diesem Modell kann die lokale Schwindung in der Gefügestruktursimulation lokal berechnet werden. Aus der lokalen Schwindung sollen schlussendlich die Eigenspannungen im Bauteil berechnet werden und mittels der Multiphysiksimulationssoftware Abaqus der Verzug simuliert und dargestellt werden.
Gemeinsam werden wir eine detaillierte Themenbeschreibung erarbeiten und den Arbeitsumfang auf das Format der Arbeit anpassen.
Ich freue mich auf deine Bewerbung.
Ansprechpartner
Jonathan Alms, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-28364
E-Mail: jonathan.alms@ikv.rwth-aachen.de