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Diplomarbeit oder Studienarbeit oder Masterarbeit oder Bachelorarbeitam Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Schleifen, Umformen und Technologieplanung, Gruppe Umformende Fertigungsverfahren |
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Schnelle Abschlussarbeit: Analyse und Bewertung der numerischen Lebensdauervorhersage anhand eines FE-Modells
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Ausgangssituation
Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist ein mathematisches Näherungsverfahren und wird zur Auslegung und Gestaltung von Bauteilen in der Konstruktion, Entwicklung und Fertigung eingesetzt. Mit Hilfe der FEM lassen sich kritische Spannungszustände in Bauteilen identifizieren und infolgedessen qualitative Rückschlüsse auf das Einsatzverhalten und die Lebensdauer schließen. Eine quantifizierte Aussage wird meistens über Experimente, z.B. Biegewechselfestigkeitsversuche oder Bestimmung von Wöhlerkurven, ermittelt. Dieser Prozess ist durch hohe Kosten und zeitintensive Versuche charakterisiert. Ein vielversprechender Ansatz, eine quantifizierte Lebensdauervorhersage ebenfalls simulativ abzubilden, stellt die Kopplung klassischer FEM Programme mit sogenannten Fatigue-Analyses (FA) Programmen dar. Dabei wird ein möglicher Lastfall mittels FEM simuliert und dieser Spannungszustand an eine FA-Software übergeben. Diese berechnet folglich auf Basis der sogenannten Lastfallkombinatorik die Lebensdauer des Bauteils, ohne auf eine Vielzahl an simulativen oder sogar experimentellen Versuchen zurückgreifen zu müssen. |
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Aufgabe
Das Ziel dieser Arbeit ist die simulative Abbildung einer gegebenen Biegewechselfestigkeitsprobe und der Simulation eines typischen Biegewechsellastfalls mit Abaqus 6.11 sowie der Übertragung der Ergebnisse an eine FA-Software (Fat4FEM oder Fe-safe). Die zielgerichtete Konfiguration der FA-Software stellt hierbei die Herausforderung dar. Die Verifikation des FE- und anschließend des FA-Modells erfolgt anhand von experimentellen Biegewechselfestigkeitsversuchen. Weiterhin soll der aktuelle Stand der Technik, bezogen auf mögliche experimentelle, analytische und simulative Methoden der Lebensdauervorhersage identifiziert, analysiert und zusammengefasst werden. Zur Bearbeitung des Themas erfolgt eine Einweisung in die Methoden der systematischen Literaturrecherche, die FEM Software Abaqus sowie den Biegwechselfestigkeitsprüfstands. Ich freue mich über deine Bewerbung. Eine individuelle Aufgabenabgrenzung werden wir bei einem ersten Treffen gemeinsam abstimmen und an den Umfang deiner wissenschaftlichen Abschlussarbeit anpassen. |
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Voraussetzungen: Voraussetzungen - Motivation und Einsatzbereitschaft Geboten wird - Umfassende Betreuung - Eigenständige Zeiteinteilung - Klar abgegrenzte Aufgabenstellung - Leistungsstarke Simulationsrechner - Arbeiten von Zuhause möglich - Beginn: ab sofort |
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| Zeitaufwand: 200,00 Arbeitsstunden | |
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Ansprechpartner(in):
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing. Daniel Trauth |