Masterarbeit: FEM-Simulation der mechanischen Belastung von Festtreibstoffen
vor 4 Monaten
Hintergrund:
Im Bereich der chemischen Antriebe ist die strukturelle Integrität der Treibsätze von hoher sicherheitsrelevanter und prozesstechnischer Bedeutung. Ein mechanischer Bruch kann hierbei zu katastrophalen Folgen führen, die Material und vor allem Menschenleben gefährden. Das Verständnis der Vorgänge bei der Belastung und Brucheinleitung ist dabei wesentlich um bei zukünftigen Auslegungen unerwünschtes und gefährliches Verhalten zu verhindern. Zur Erlangung eines tiefergehenden werkstoffmechanischen Verständnisses, sind experimentelle Untersuchungen und Simulationen unabdingbare Werkzeuge. Um diese Vorgänge besser beschreiben zu können, arbeitet das EMI an der Erstellung von Materialmodellen für
Festtreibstoffen.
Aufgabenstellung:
Im Rahmen der Masterarbeit sollen die durchgeführten Versuche an Treibladungspulvern simulativ modelliert werden. Hierzu werden bestehende Simulationsmodelle ausgebaut (LS-Dyna) und verbessert. Zudem sollen auf Basis der aus Versuchen gewonnenen Werkstoffdaten weiterführende Simulationen durchgeführt werden. Zentral ist die Betrachtung des nichtlinearen Materialverhaltens, sowohl quasistatisch, als auch dynamisch. Es ergeben sich daraus die folgenden Aufgaben:
Einarbeitung in den Bereich der Festtreibstoffe, deren mechanische Belastung, sowie in die bestehenden Simulationsmodelle
Erweiterung bestehender Simulationen auf große Deformationen und verschiedene Festtreibstofftypen (Geometrie und Materialverhalten)
Test verschiedener im kommerziellen Finite-Elemente-Code LS-Dyna verfügbarer Materialmodelle zur realistischen Simulation des Verhaltens von Festtreibstoffen und gegebenenfalls Erstellung eines benutzerdefinierten Materialmodells in LS-Dyna
Was Sie mitbringen
- Sie absolvieren ein wissenschaftliches Hochschulstudium der Ingenieurwissenschaften, (angewandten) Physik/Mechanik, Computational Engineering, oder einem vergleichbaren Fachgebiet.
- Sie verfügen über Kenntnisse im Bereich der Festkörpermechanik, Werkstofftechnik, sowie idealerweise Grundkenntnisse in einem kommerziellen FEA-Tool (z.B. LS-Dyna, Abaqus).
- Sie haben Kenntnisse in der Plastizitätstheorie, Werkstoffuntersuchung, Kontaktmechanik sowie Programmierkenntnisse sind von Vorteil.
- Sie haben Interesse am Thema und an numerischer Simulation, sowie Eigeninitiative bei der Bearbeitung von wissenschaftlichen Fragestellungen.
- Deutsch- und Englischkenntnisse auf mind. B2-Niveau
Was Sie erwarten können
- Interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus verschiedenen Fachgebieten.
- Unterstützung durch das Angebot unserer Bibliothek bei Literaturrecherche, Beschaffung von Fachliteratur sowie der Erstellung und Finalisierung der Abschlussarbeit.
- Sehr gutes Betriebsklima in einem hochmodernen Arbeitsumfeld, das mit den neuesten Technologien und Ressourcen ausgestattet ist.
- Möglichkeit, an wegweisenden Forschungsprojekten teilzunehmen.
Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Die Stelle ist in Vollzeit zu besetzen. Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.
Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.
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Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI
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