Berücksichtigung des lokalen Grads der Anisotropie bei der virtuellen Bauteilauslegung

Ziel Deiner Arbeit ist die Entwicklung einer Methodik zur Berücksichtigung des lokalen Grades der Anisotropie bei der Struktursimulation.

Einfluss des Aspektverhältnisses der Kautschukpartikel (Anisotropie) auf das mechanische Verhalten von thermoplastischen Elastomeren | Bilder: IKV

Der Verarbeitungsprozess hat einen erheblichen Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften von Bauteilen aus thermoplastischen Elastomeren. So bestimmen die Verarbeitungs- und Werkzeugtemperatur die Morphologie des Werkstoffs, welche eng mit den mechanischen Eigenschaften verknüpft ist.

Bislang wird bei der strukturmechanischen Berechnung eine Richtungsabhängigkeit des Materialverhaltens (Anisotropie) nicht berücksichtigt. Vorherige Untersuchungen zeigten jedoch, dass erhebliche Unterschiede zwischen dem lokalen Grad der Anisotropie und dem resultierenden mechanischen Verhalten bestehen.

Ziel Deiner Arbeit ist die Entwicklung einer Methodik zur Berücksichtigung des lokalen Grades der Anisotropie bei der Struktursimulation. Nach einer Einarbeitung in die Thematik sollen folgende Arbeitspakete von Dir bearbeitet werden:

  • Herstellung von Probekörpern mit unterschiedlichem Anisotropie
  • Durchführung von Zugversuchungen zur Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens in Abhängigkeit der Anisotropie
  • Übertragung der experimentell ermittelten Zusammenhänge auf ein bereits bestehendes Materialmodell für TPE
  • Validierung der Berechnungsergebnisse anhand eines Praxisbauteils

Falls Du Interesse an dieser spannenden Arbeit hast und gerne selbstständig in einem Team mitarbeiten möchtest, dann melde Dich bei mir! Den genauen Umfang deiner Arbeit können wir dann gerne im Vorhinein festlegen.

Ansprechpartner
Christoph Zimmermann, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-28357
E-Mail: christoph.zimmermann@ikv.rwth-aachen.de