Master- oder Diplomarbeit »Entwicklung eines numerischen Modells für die Berechnung des Schädigungsverhaltens von Sandwichstrukturen mit thermoplastischem Wabenkern und Organoblech-Deckschichten«

Kennziffer IMWS-2018-13

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS sucht in seinem Geschäftsfeld »Polymeranwendungen« eine Studentin / einen Studenten zur Bearbeitung eines wissenschaftlichen Themas mit der Möglichkeit zur Anfertigung einer Master- oder Diplomarbeit.
Was Sie mitbringen
Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung wird eine/n Student/in einer ingenieurwissenschaftlichen Fachrichtung mit Vorkenntnissen im Bereich der Faserverbundwerkstoffe und der numerischen Simulation mit ABAQUS und/oder ANSYS gesucht. Nach einer kurzen Einarbeitungszeit wird ein selbständiges und verantwortungsbewusstes Bearbeiten der Problemstellung erwartet.


Was Sie erwarten können
Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) in Halle (Saale) befasst sich in seinem Geschäftsfeld Polymeranwendungen unter anderem mit der Charakterisierung des mikrostrukturellen Materialverhaltens von Faserverbundwerkstoffen. Diese spielen als multifunktionale Hochleitungs-Leichtbaustrukturen in vielen industriellen Bereichen eine wichtige Rolle.

Besonders Sandwichelemente sind aufgrund ihrer hervorragenden Leichtbaueigenschaften häufig genutzte Verbundstrukturen in Automobil-, Sportgeräte- und Luftfahrtanwendungen. Der Einsatz von polymeren faserverstärkten Sandwichstrukturen bietet dabei hervorragende mechanische Eigenschaften in Kombination mit einem geringen Flächengewicht. Bisher werden für die Deckschichten hauptsächlich duroplastische Matrices mit verschiedenen Kernausführungen (Schaum, Wabe, etc.) verwendet.
Mit der Verwendung von faserverstärkten Deckschichten mit thermoplastischen Matrix-Werkstoffen können Bauteile zudem vorteilhaft in vollautomatisierten Prozessen mit sehr kurzen Zykluszeiten hergestellt werden, weshalb sie besonders für den Automobilbau einen alternativen Werkstoff darstellen. Im Zuge der Entwicklung von voll-thermoplastischen Sandwichstrukturen ist es wichtig, zur Einsparung von kosten- und zeitintensiven Versuchen, das Verhalten von faserverstärkten Kunststoffstrukturen simulieren zu können. Um das Einsatzverhalten dieser speziellen Faserverbundwerkstoffe besser beurteilen zu können, werden die entsprechenden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen untersucht und mit bereits entwickelten Materialmodellen simuliert. Im Fokus stehen dabei insbesondere Entwicklungen zum Verständnis der Schädigungsmechanismen und für den Nachweis der Schadenstoleranz unter Einsatzbedingungen.

Die Aufgabe umfasst folgende Teilschritte:

• Einarbeitung in die Thematik der faserverstärkten Thermoplaste und den Stand der Technik
• Entwicklung einer geeigneten numerischen Modellierung von Sandwichstrukturen
• Numerische Simulation (FEM) des Strukturverhaltens unter verschiedenen Belastungszuständen
• Validierung des FE-Modells mit geeigneten experimentelle Untersuchungen

Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.
Die Stelle ist auf maximal 6 Monaten befristet.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Rückfragen zu dieser Stelle beantwortet gerne:

Frau Anne Geyer
Tel: 0345 5589-438



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Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Halle

http://www.imws.fraunhofer.de

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