Studien- und Abschlussarbeiten

Schlagworte: FEM Digitaler Zwilling Künstliche Inteligenz

Mitarbeit im Forschungsprojekt SimKI

bei Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG

Schlagworte: FEM

• Simulation eines innovativen Produkts
• Virtuelle Nachbildung einer Produktentwicklung und Fertigungstechnologie in der Automobilindustrie
• Tätigkeit im Bereich FEM, Umformtechnik und Kinematik
• Vorstellung der Ergebnisse im Team 

Infos bei Dr. Rimkus

bei Hermann Spengler GmbH & Co. KG

Schlagworte: FEM digitale produktentwicklung

Die Hermann Spengler GmbH & Co. KG entwickelt und produziert seit über 25 Jahren passive Schutzeinrichtungen aus Betonschutzwandfertigteilen.

Für den Nachweis der Schutzwirkung sind aufwändige und kostenintensive Crash-Tests notwendig Crash-Test.

In der Arbeit soll untersucht werden, ob die Crash-Tests auch virtuell mithilfe von Simulationssoftware abbildbar sind.

bei Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG

Brose stellt mechatronische Komponenten und Systeme für Automobile her. Brose liefert jährlich über 200 Millionen Elektromotoren sowie Antriebe.

Für die eingesetzten Elektromotoren werden Kupferdrahtspulen benötigt. 

In der Abschlussarbeit soll der komplexe Wickelvorgang von Kupferdrahtspulen simulieren werden (siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Spulenwickeltechnik). 

Vergleich der Ergebnisse mit Versuchen.

Kenntnisse in LS-DYNA vorteilhaft.

Die Erkenntnisse und Erfahrungen aus vorangegangenen Arbeiten können verwendet werden.

bei TE Connectivity Germany GmbH

Die zunehmende Miniaturisierung bei Steckkontakten geht stark an die Grenzen der Verformbarkeit der eingesetzten Materialien. Lange vor Produktionsbeginn wird durch Simulation das Design und der Fertigungsprozess mitsamt Werkzeug und seinen Fertigungsabfolgen berechnet. Die genaue Kenntnis der Materialeigenschaften und -kennwerte ist dafür eine essentielle Voraussetzung. Die spannende Frage die sich hierbei immer stellt ist: lässt sich das später spezifizierte Material im Werkzeug rissfrei und formgetreu verarbeiten? Genau hier setzt Ihre Masterarbeit an: Ermittlung der Kennwerte im Zugversuch und Bewertung der Bedeutung der Kennwerte über die Simulation am Kontaktdesign.

Ziele der Masterarbeit:

Bewertung aller im Zugversuch erfassbaren Werkstoffkennwerte von Kupferlegierungen im Hinblick auf die Verformungsprozesse, welche bei der Fertigung von miniaturisierten Steckkontakten auftreten

Vergleich Simulation – Versuch

Abgleich verschiedener Zugversuchsvarianten

Differenzierung der Erkenntnisse unter metallkundlichen Kriterien für verschiedene Kupfer-Legierungsfamilien

Vorschlag für neue Materialspezifikationen

Anforderungen:

Studium der Materialwissenschaften oder eines ingenieurwissenschaftlichen oder naturwissenschaftlichen Studiums mit Schwerpunkt Werkstoffkunde

Sehr gutes technisches Verständnis

Praktische Kenntnisse in der Durchführung von Versuchen und ihrer Dokumentation

Spaß an naturwissenschaftlichen Analysen und Interpretationen

Eigeninitiative sowie selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Basiswissen in FEA, idealerweise simufact forming

Gute Kenntnisse in Deutsch und Englisch

bei Gaugler & Lutz

Bei modernen Leichtbaustrukturen aus GFK werden Kerne aus Kunststoffschäumen eingesetzt. Da die Schäume relativ steif sind, muss über geeignete Schnittmuster die möglichst gute Anpassung an 3D Strukturen erfolgen. Das Design dieser Schnittmuster wird bisher empirisch im Versuch ermittelt. Fragestellung bei dieser Arbeit ist, ob es geeignete Simulationswerkzeuge gibt, die hier helfen könnten diesen Prozess zu optimieren. 

Untersuchung der Möglichkeiten des neuen Elektromagnetismus-Modul zur Lösung von 3D-Wirbelstrom-, induktiven Erwärmungs- oder Widerstandsheizungsproblemen, gekoppelt mit mechanischen und thermischen Lösern.

Typische Anwendungen sind die magnetische Metallumformung und das Schweißen. Ein Randelementverfahren in der Luft ist mit finiten Elementen im Leiter gekoppelt, um ein Einkoppeln der Luft zu vermeiden.

bei Karl Walter Formen- und Kokillenbau GmbH & Co. KG

Einführung einer digitalen Werkzeugausgabe in einem mittelständischen Werkzeug- und Formenbau

Die Werkzeugausgabe bei der Firma Walter soll gesteuerte Werkzeugschränke inkl. Messmittel bekommen.

Dafür muss die Ist-Situation analysieren werden, die bestehenden Systeme auf dem Markt verglichen und dann Beschaffung

und Implementierung erfolgen.

Die Mitarbeiter bekommen dazu personifizierte Magnetkarten und haben spezielle Zugangsberechtigungen.

Der Laser als präzises, hochautomatisiertes und flexibles Bearbeitungswerkzeug durchdringt immer weitere Bereiche der modernen Fertigungstechnik. Im Rahmen eines Forschungsprojektes sollen hochfeste Lötverbindungen mit Fügepartnern aus korrosionsfesten CrNi-Stählen mit dem Laser als Energiequelle für Baugruppen im Bereich der Automobilindustrie und Kälte-/Wärmetechnik entwickelt werden. Die Prozessentwicklung bedarf hierzu umfassende Kenntnisse über die wirkenden Wärmeströme im Bereich der Fügezone bei der Interaktion mit dem Laser.

Ihr Arbeitsumfeld:

Das LaserApplikationsZentrum bearbeitet mehrere öffentlich geförderte Forschungsprojekte in Kooperation mit zahlreichen Industrieunternehmen. Zur Bearbeitung dieser Projekte steht im LAZ ein moderner Gerätepark zur Verfügung, der Ende 2017 um weitere Lasertechnikanlagen für 3,2 Mio. € erweitert wird. Unterstützen Sie das LAZ Team beim weiteren Aufbau und der Durchführung der Forschungsprojekte.

Ihre Aufgaben:

●Aufbau von Simulationsmodellen in LS-Dyna

●Einarbeitung von Laserstrahlprofilen

●Abgleich mit Referenzmessungen im Lötprozess

Ihre Qualifikation:

●Kenntnisse in der Lasertechnik und FEM-Simulation

●Studium im Bereich Maschinenbau, Photonik, Optik, Elektrotechnik oder vergleichbar

bei Bosch Rexroth, Lohr am Main

Ihre Aufgaben:
Thema: Simulationsbasierte Weiterentwicklung von hochbeanspruchten
Hydraulikkomponenten

• Einarbeiten in das Thema Prozesssimulation (Gießprozess) oder Belastungssimulation (FEA) mit der Software MagmaSoft oder Abaqus
• Erarbeiten und Anwenden einer systematischen Vorgehensweise anhand von einfachen sowie komplexen Beispielen
• Durchführung und Aufbau von Simulationen sowie Unterstützung bei Versuchen.
• Auswertung der Ergebnisse und Validierung unter Verwendung von Messungen (Versuch)

Ihr Profil:

• Sie studieren Ingenieur- oder Materialwissenschaften und haben während Ihres Studiums
  erste Erfahrungen in der virtuellen Produktentstehung sammeln können
• Analytisches Denken sowie Verständnis für ingenieurwissenschaftliche Zusammenhänge
  gehören zu Ihren Stärken
• Idealerweise bringen Sie Vorkenntnisse im Bereich Gusssimulation und/oder
  Festigkeitsanalyse mit
• Hohe Eigeninitiative, Zielstrebigkeit, eine eigenständige Arbeitsweise und Teamfähigkeit
  runden Ihr Profil ab

Software zur Topologieoptimierung bietet teilweise die Möglichkeit sog. Lattice-Strukturen (ähnlich wie bei einem Knochen) einzubauen. Bringen diese Lattice-Strukturen weitere Gewichts- oder Steifigkeitsvorteile gegenüber massiven Strukturen?

Mit generativen Verfahren (3D-Druck) können diese Strukturen erzeugt werden.

In der Arbeit soll die Funktionalität der führenden am Markt vertretenen Softwaresysteme zur Topologieoptimierung (ANSYS, ABAQUS, Altair, Permas) verglichen und bewertet werden.

bei Seeber + Partner GmbH

Erstellung eines spezifischen Lastkollektives zur Simulation der Belastungen auf einem Versandladungsträger mit Batteriebestückung.

Für den Transport von Ladungsträgern, die ihrerseits ein tragendes Mittel zur Zusammenfassung von Gütern zu einer Ladeeinheit sind, bestehen Anforderungen um die Sicherung des Ladungsgutes zu gewährleisten, sowie der Festigkeit der Batterien zur Vermeidung von Umformung und Explosion.
Damit ein Lastkollektiv für die Ladungsträger erstellt werden kann, sind aufwendige und vor allem kostspielige Versuche durchgeführt worden, um verwertbare Messergebnisse zu erhalten.
Um diesen hohen Aufwand zu optimieren und zu reduzieren, soll in dieser Bachelorarbeit ein Lastkollektiv basierend auf ermittelten Messwerten im Fahrversuch erstellt werden.
Die Simulation des Ladungsträgers mit dem erstellten Lastkollektiv soll mit den Daten aus dem Statiknachweis verglichen werden, mit dem Ziel die Vergleichbarkeit der Daten nachweisen zu können.

Die Bachelorarbeit wird gemeinsam vom Projektleiter Dr. Wolfgang Rimkus im Bereich FEM-Simulation der Hochschule Aalen und Herrn Jochen Abele, Abteilungsleiter Betriebsmittelbau der Firma Seeber + Partner betreut.

Schlagworte: FEM CFK Faserverbund

Bei modernen Leichtbaustrukturen kommen immer mehr Faserverbundstrukturen zum Einsatz. Bei diesen Bauteilen spielen Matrix, Art der Faser, Faserverteilung, Faserrichtung und viele andere Parameter eine Rolle. Auch der Herstellprozess muss mit betrachtet werden. In der Arbeit soll untersucht, werden inwieweit es möglich ist diese (Faser-) Verbundwerkstoffen mit von ANSYS und LS-DYNA (Möglichkeiten, Grenzen, Vor- / Nachteile) zu berechnen. Die Arbeit findet in Kooperation mit dem Institut für Materialforschung (IFMAA) statt.