Studien- und Abschlussarbeiten

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

bei Eberspächer Prototechnik GmbH


Die Elastomerumformung ist ein kostengünsiges Verfahren für Prototypenteile.

Die Arbeit soll klären, ob das Verfahren mittels FEM-Simulation berechnet werden kann:

  • Welche Kraft muss das Kissen aufbringen um das Bauteil umzuformen?
  • Welche Kraft muss von der Presse aufgebracht werden?
  • Erhalten wir bessere Ergebnisse, wenn das Elastomer in einem „Kasten“ geführt ist, oder freie Umformung?
  • Offene Bauteilgeometrien oder geschlossene Bauteilgeometrien - Umformvermögen?


Versuchsdaten liegen vor.

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Status: available
First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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. 

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus


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.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus, Second supervisor: Prof. Dr. Harald Riegel


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

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus


In Baden-Württemberg wird aktuell eine leistungsfähige Cloud Infrastruktur installiert (bwHPC-C5). In der Forschung werden für anspruchsvolle Simulationsaufgaben in der Strukturmechanik oder Strömungssimulation leistungsfähige IT-Infrastrukturen immer wichtiger. Derzeit werden oft noch lokale IT-Resourcen mit eingeschränkter Leistungsfähigkeit eingesetzt.

In der Arbeit soll untersucht werden ob ein komfortabler Zugang zu der Cloud Infrastruktur des Landes möglich ist und dann möglichst auch installiert werden.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

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.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus


In der nichtlinearen Simulationssoftware LS-DYNA gibt es neu die Möglichkeit auch Strömungsprobleme zu betrachten. Die Arbeit soll die Funktionalität und die Eignung für praktische Probleme des Programms im Bereich Strömungssimulation untersuchen. Insbesondere die Betrachtung von Fluid-Strukturproblemen kann hier betrachtet werden.

First supervisor: Dr. Wolfgang 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.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

bei TE Connectivity Germany GmbH

Schlagworte: FEM


    • Untersuchung der aktuell verwendeten Materialkennwerte für die Umformsimulation mit simufact.forming
    • Ermittlung eines idealen Materialmodells für die Blechumformung von Kupfer-Knetlegierungen unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Probengröße
    • Konstruktion einer geeigneten Prüfvorrichtung
    • Validierung der Simulationsergebnisse mit neuem und ursprünglichem Materialmodell

TE Connectivity (NYSE: TEL) ist ein weltweit führendes Technologieunternehmen mit einem Umsatz von 12 Milliarden US-Dollar. Unsere Lösungen für Verbindungstechnologie und Sensorik spielen in der heutigen, zunehmend vernetzten Welt eine Schlüsselrolle. Wir arbeiten mit Ingenieuren zusammen, um aus ihren Konzepten innovative Produkte zu machen – dabei verschieben wir die Grenzen des Möglichen, indem wir intelligente, effiziente und hochleistungsfähige Produkte und Lösungen von TE nutzen, die sich unter rauen Bedingungen bewährt haben. Unsere 72.000 Mitarbeiter, darunter über 7.000 Entwicklungsingenieure, sind zuverlässige Partner für Kunden in über 150 Ländern und aus einer Vielzahl von Branchen. Unsere Überzeugung ist auch unser Motto: EVERY CONNECTION COUNTS – www.TE.com.


Die Abteilung Die Design in Wört entwickelt High Tech Folgeverbundwerkzeuge mit denen Steckkontakte hergestellt werden. Größten Wert legen wir auf die Anwendung modernster CAD/CAE Tools die uns in unserer Aufgabe unterstützen.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus


Es soll untersucht werden, ob es möglich ist, Bearbeitungsprozesse wie Drehen oder Fräsen mit der Software LS-DYNA simulieren.

Analysiert werden sollen Schnittparameter, Werkstückmaterialien, Werkzeugverschleiß, Spanbildung und Spanabfuhr. Weiterhin soll das thermische und mechanische Belastungskollektiv der Werkzeuge während der Zerspanung ermittelt werden.

Die Arbeit kann auf den Erkenntnissen einer Bachelorarbeit aufbauen. Versuche zur Verifikation der Simualtionsergebnisse sind geplant. Kontakte zum Frauenhofer IPA in Stuttgart sind vorhanden, dort wird das Thema auch bearbeitet.

2016

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

bei INNEO Solutions GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2016

Schlagworte: PDM FEM Topologieoptimierung PLM Additive Fertigung 3D Druck


Die Topologieoptimierung eröffnet die Möglichkeit der Algorithmus basierten Findung von optimierten Geometrien in Bezug auf Aspekte wie Steifigkeit, Gewicht, Schwingung, Schwerpunkt, thermisches Verhalten, Kosten, …

Die INNEO Solutions GmbH bietet im Rahmen ihres Lösungsportfolios für die Produktentwicklung innovative PLM und IT Lösungen, in denen zukünftig das Thema Topologieoptimierung und auch die additive Fertigung (AM) in Verbindung mit Topologieoptimierung in der Prozess- und Lösungskette eine nicht unwesentliche Rolle einnehmen könnte. Angetrieben durch diese Entwicklung sollen im Rahmen dieser Bachelorarbeit wesentliche Aspekte dieser Techniken und ihrer Möglichkeiten und Auswirkungen erforscht und dokumentiert werden.

Die Bachelorthesis dient in diesem Zusammenhang der Findung von „Best Practice“ Vorgehensweisen für die Verwendung der Topologieoptimierung auch im Zusammenspiel mit der AM, die dann als Grundlage für die Prozess-Beratung von Interessenten und Kunden, verwendet werden können. Die in der Bachelorarbeit definierten Best Practice Ansätze sollen alle Aspekte der Topologieoptimierung dokumentieren, hierunter fallen auch alle betriebswirtschaftlichen Aspekte des Einsatzes von Topologieoptimierung, die entsprechend analysiert und gegenüber gestellt werden, sowie Handlungsempfehlungen beinhalten.

Über die theoretische Betrachtung der Topologieoptimierung hinaus sollen auch praktische Erfahrungswerte der Umsetzung berücksichtigt werden, dies bezieht sich einerseits auf die möglichen Fertigungsverfahren für Topologie optimierte Bauteile (verschiedene, auch additive Fertigungsverfahren).

Nach Bedarf können im Verlauf der Abschlussarbeit Schwerpunkte gelegt und bearbeitet werden.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

bei OPTIMA packaging group GmbH


Kurzbeschreibung:

Die Firma Optima Group ist Weltmarktführer im Bereich von Verpackungsmaschinen und Anlagen. Aktuell werden alle Anlagen und Ihre Komponenten in einem nicht parametrischen Konstruktionssystem entwickelt. Eine angestrebten Optimierung des Entwicklungsprozesses, basierend auf einer Strategie der Modularisierung und dem Aufbau generischer Produktstrukturen, sollen Vorteile für ein hybrides Arbeiten mit parametrischem und direktem Konstruktionsansatz erarbeitet werden. Dabei soll eine auszuwählende Baugruppen mittels Parametrik so intelligent aufgebaut werden, das sich per Konfigurationsregel schnell Varianten ableiten lassen. Die Bereiche, an denen die parametrische Vorgehensweise Vorteile zum jetzigen Vorgehen erkennen lässt sollen klar herausgearbeitet werden.


Ziel ist es, der Firma Optima ein Konzept vorzustellen das einem ganzheitlichen hybriden Entwicklungsansatz folgt, den neu definierten Produktentwicklungsprozess (PEP) berücksichtigt und die Vor- und Nachteile beider Konstruktionsstrategien in funktionalen und messbaren Kenngrößen aufzeigt.

2015

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH


Beim induktiven Härten von Bauteilen wird die Beschaffenheit des Werkstücks nach dem Härteprozess von einer Reihe von Prozessparametern beeinflusst. In ersten Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass der Prozess mittels FEM Simulation abgebildet und optimieren werden kann. Die Arbeit führt dies fort und ist in Kooperation mit Bosch Automotive Steering in Schwäbisch Gmünd.

First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus

bei Hinterkopf GmbH


Die Firma Hinterkopf stellt Maschinen zur Herstellung anspruchsvoller Dosen und Flaschen aus Aluminium her. Die Behälter werden in mehreren hintereinandergeschalteten Umformoperationen geformt. Fragestellung in der Arbeit ist, ob sich der komplexen Umformprozess sinnvoll in der Simulation darstellen lässt.

Die Arbeit findet in Kooperation mit der Fa. Hinterkopf in Eislingen/Fils statt.



First supervisor: Dr. Wolfgang Rimkus


Mit generativen Verfahren (3D-Drucken) ergeben sich ganz neue innovative Möglichkeiten der Gestaltung der Kühlkanäle in Spritzgusswerkzeugen. Es entstehen ganz neue Möglichkeiten für die Optimierung von Produkt und Prozess hinsichtlich Taktzeiten, Qualität und Energieeinsatz. In der Arbeit soll untersucht werden ob sich derartige komplexen Werkzeug-Geometrien hinsichtlich des thermischen Verhaltens, der Spannungen, Deformationen und Dauerfestigkeit berechnen lassen.

Rimkus wolfgang

Dr. Wolfgang Rimkus

+49 7361 576-2477
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