Diplom- oder Masterarbeit mit dem Titel Digitaler Zwilling der Tomographie: Simulation und Auswertung von CT-Daten

Die 3D-Röntgen-Computer-Mikrotomographie (CT) ist ein hoch entwickeltes Verfahren zur Untersuchung der inneren Struktur von Materialien auf mikroskopischer Ebene. Dieses Bildgebungsverfahren liefert wertvolle Einblicke in die mikrostrukturelle Zusammensetzung und ermöglicht es, die Materialeigenschaften und den Einfluss der Fertigung zu bewerten. Insbesondere bei Faserkunststoffverbunden (FKV), die in vielen modernen Anwendungen aufgrund ihres leichten Gewichts und ihrer hohen Festigkeit eingesetzt werden, ermöglicht CT eine präzise Erfassung und Visualisierung der Fasern, der Matrix sowie möglicher Defekte wie Risse oder Poren. Allerdings sind reale CT-Scans meist sehr zeitaufwändig, sodass eine Parameteroptimierung nicht möglich oder sehr teuer ist. CT-Simulationen können dieses Problem lösen, indem ein virtuelles Materialmodell mit verschiedenen Parametersätzen simuliert wird. Durch einen Vergleich der Scangüte kann so ein optimaler Parametersatz entwickelt werden. Außerdem können simulativ große Scandatenmengen erzeugt werden, die zum Training von Machine-Learning Methoden genutzt werden können.

Inhalte der Arbeit:

Durch Literaturrecherche soll zunächst der Stand der Technik zum CT-Verfahren und dessen Simulation von FKV sichergestellt werden. Anschließend soll die reale Scanumgebung eines CT in der Simulationssoftware SimCT abgebildet werden. Ziel ist es, virtuelle CT-Scans von verschiedenen Materialmodellen zu erzeugen und zu vergleichen. Die Materialmodelle sollen dazu aus verschiedenen Längenskalen (Mikro-Level: Einzelfaserauflösung; Makro-Level: Rovingauflösung) ausgewählt werden.

Ihr Profil :

• Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. ä.
• Werkstoffkenntnisse sind von Vorteil (Kunststoffe und Faserverbundkunststoffe)
• strukturierte Arbeitsweise, gute Kommunikationsfähigkeit
• gute Englischkenntnisse sind von Vorteil

Beginn der Arbeit: ab Dezember 2024