Simulation und Gestaltung der Anbindung von Befestigungselementen mittels Nassfaserlegen

Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) GmbH ist eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe. Wir erforschen die gesamte Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe von den wissenschaftlichen Grundlagen bis zum Bauteil. Zum nächstmöglichen Termin schreiben wir folgende studentische Arbeit aus:

Diplom- oder Masterarbeitmit de m Titel:

Simulation und Gestaltung der Anbindung von Befestigungselementen mittels Nassfaserlegen

Beim derzeit am IVW entwickelten Nassfaserlege-Prozess werden in-line imprägnierte Faserbündel schichtweise abgelegt und anschließend zum fertigen Bauteil ausgehärtet. Dies ermöglicht die Ablage komplexer Geometrien. Beispielsweise können die Fasern in Schlaufen abgelegt werden, um Befestigungselemente an eine Grundstruktur anzubinden. Hierzu soll zunächst über Finite-Elemente-Simulationen (FEM) untersucht werden, wie solche Anbindungen für eine maximale Festigkeit gestaltet werden müssen und welche Geometrieparameter welchen Einfluss auf die Anbindungsfestigkeit ausüben.

Inhalte der Arbeit:

Im Rahmen dieser Arbeit vergleichen Sie verschiedene Anbindungskonzepte von Befestigungselementen für das Nassfaserlegen. Hierzu führen Sie Literaturrecherchen zur Anbindung von Befestigungselementen an Strukturen aus Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und zur Modellierung von Klebeverbindungen und Anbindungseigenschaften in der FEM durch. Anschließend erarbeiten Sie Konzepte für die Anbindung von Befestigungselementen mittels Nassfaserlegen. Mittels FEM vergleichen Sie die Konzepte, wobei Sie geeignete Annahmen für die Modellierung der Anbindungseigenschaften treffen. Für die vielversprechendsten Konzepte führen Sie Parameterstudien durch, um zu prüfen, wie sich geometrische Parameter auf die mechanischen Eigenschaften der Anbindung auswirken. Diese Ergebnisse nutzen Sie, um Gestaltungsrichtlinien für die Dimensionierung einer Anbindung bei vorgegebenen Lasten zu erarbeiten. 

Ihr Profil:

• Technisches oder naturwissenschaftliches Studium
• Vorkenntnisse in FEM und Simulationssoftware
• Offene Kommunikationsweise und Zuverlässigkeit
• Eigeninitiative und hohe Einsatzbereitschaft

Kontakt:

Maximilian Eckrich
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Telefon: 0631 2017-228
E-Mail: maximilian.eckrich@ivw.uni-kl.de

Beginn der Arbeit: ab sofort