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Automatisierter Modellaufbau für CFK-Impact-Simulationen in ABAQUS

Titel: Automatisierter Modellaufbau für CFK-Impact-Simulationen in ABAQUS
Typ:
  • Bachelorarbeit
  • Masterarbeit
Betreuer:
Status: offen

Hintergrund

Beginn: 01.04.2017 (flexibel)

Faserverbundwerkstoffe gehören zu den Leichtbauwerkstoffen, denen die größte potentielle Gewichtsersparnis in der Luftfahrt zugeschrieben wird. Durch die anisotropen Materialeigenschaften ist eine gezielte Auslegung der Struktur entsprechend der Lasten möglich. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass es bei schlagartigen Belastungen des CFK, z.B. durch einen „Tool-Drop“ oder den Aufprall von Steinen während des Starts, zu signifikanten Schädigungen kommen kann.

Im Rahmen eines Luftfahrt-Forschungsprojektes soll die Schädigung durch solche Impact Belastungen charakterisiert und durch FEM Simulationen simuliert werden.

Problemstellung

Im Rahmen der Abschlussarbeit wird ein Tool zur automatisierten Modellerstellung und Modellauswertung von CFK-Impact-Simulation entwickelt. Als Basis dient dazu ein Impact Simulation-Modell, welches im Rahmen von Vorarbeiten entwickelt wurde. Mithilfe des neu-entwickelten Tools können dann Parameterstudien durchgeführt werden und die Simulationsergebnisse anhand experimenteller Versuchsergebnisse validiert werden.

Parallel zum dargestellten Thema werden praktische Abschlussarbeiten durchgeführt, sodass die Möglichkeit besteht im Austausch mit Kommilitonen praktische Erfahrungen mit Impact-Versuchen zu sammeln.

Aufgabe

  • Einarbeitung in ABAQUS + Impact-Simulationen
  • Einarbeitung in automatisierte Modellerstellung und Modellauswertung mit Python
  • Entwicklung eines Tools zur Modellerstellung und Modellauswertung
  • Durchführung von Impact Simulationen
  • Vergleich mit experimentelle Untersuchungen
  • Dokumentation

Anforderung

  • Interesse am Strukturverhaltens von CFK
  • Interesse an Finite Elemente Simulation
  • Keine spezifischen Programmierkenntnisse erforderlich
  • Verantwortungsvolle und gewissenhafte Arbeitseinstellung

Kenntnisgewinn

  • Strukturverhalten CFK bei Impact
  • Modellerstellung und Simulation mit ABAQUS

Simulation von Composites-Strukturen