Möchtest Du Teil unseres innovationsgetriebenen Forschungsteams werden und die Zukunft des Systemleichtbaus mitgestalten? Wir, am Institut für Systemleichtbau, entwickeln und erproben neue Leichtbautechnologien für ressourcenschonende und klimafreundliche Strukturen in Luft- und Raumfahrt, Verkehr und im Energie- und Sicherheitsbereich. Unsere Vision ist der intelligente Systemleichtbau für ein emissionsfreies Morgen.

Das erwartet dich

Die Erzeugung von repräsentativen Volumenelementen (RVEs) ist eine wesentliche Voraussetzung für eine realistische numerische Untersuchung der Mikrostruktur von faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Die RVEs müssen die Mikrostruktur des Materials genau wiedergeben. Die herkömmlichen Methoden zur Erzeugung von RVEs basieren in der Regel auf statistischen oder stochastischen Modellen, die jedoch oft rechenintensiv sind und die realen Mikrostrukturen von FVK mit sehr hohen Faservolumenanteilen nicht ausreichend wiedergeben. Diese Einschränkungen treten insbesondere bei der Erzeugung komplexer Fasergeometrien mit ungleichmäßiger Faserverteilung in Erscheinung. In der Konsequenz besteht ein Bedarf an neuen Algorithmen, die eine effizientere und realistischere Generierung von RVEs ermöglichen. Ein vielversprechender Ansatz in dieser Hinsicht ist die Verwendung von Mehrkörpersimulationen zur Erzeugung einer realistischen Anordnung der Fasern in der Matrix.

Deine Aufgaben

Im Rahmen des vorliegenden studentischen Forschungsprojekts wird eine neuartige Methodik zur Erzeugung von RVEs auf der Grundlage einer Mehrkörpersimulation entwickelt und umgesetzt. Ziel ist die Simulation der Wechselwirkungen zwischen den Fasern, um eine realistische Darstellung der Mikrostruktur zu erhalten, bei der der Faservolumenanteil keine maßgebliche Rolle spielt. Darüber hinaus sollen verschiedene räumliche Deskriptoren integriert werden, um die generierte Topologie im Hinblick auf relevante geometrische und statistische Eigenschaften zu bewerten.

Das bringst du mit

• laufendes Studium des Maschinenbaus, der Werkstoffwissenschaften, der Luft- und Raumfahrttechnik,  oder einer vergleichbaren Fachrichtung aus den Ingenieurswissenschaften

• Interesse an numerischer Simulation und Materialmodellierung von Verbundwerkstoffen

• Grundkenntnisse in Mehrkörpersimulation oder Bereitschaft, sich in das Thema einzuarbeiten

• Programmierkenntnisse in Python

• Ausgeprägte Problemlösungsfähigkeiten

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position (Kennziffer 1249) beantwortet dir gerne: 

Dr. Jan Rehra
Tel.: 0531 295 1526