Tensorfeldvisualisierung zur Analyse von Faserverbundwerkstoffen

Ein Faserverbundwerkstoff ist ein aus verschiedenen Komponenten bestehender Mischwerkstoff mit einer hohen spezifischen Festigkeit. Die Fasern werden je nach Beanspruchung ausgerichtet und in ihrer Dichte angepasst und stellen somit eine Basis für maßgeschneiderte Bauteile dar. Das Verhalten von Faserverbundstrukturen unter Beanspruchung ist auf Grund der richtungsabhängigen Werkstoffeigenschaften außerordentlich schwer zu erfassen und auszuwerten.

Das Ziel dieser Arbeit ist das Verständnis für die strukturmechanischen Vorgänge in Faserverbundbauteilen durch interaktive Visualisierung zu unterstützen. Im Zentrum steht die detaillierte Analyse von Belastungszuständen in mehrschichtigen Materialien als Ergebnis von Finite-Elemente-Simulationen.

Ihre Aufgabe ist die Untersuchung und Implementierung von Methoden für:
• die intuitive Darstellung von Materialvektoren und Spannungstensoren,
• die Bewertung von Versagensmodellen im Spannungsraum,
• die Reduktion von Dimensionen im Merkmalsraum,
• die Darstellung von Bruchkörpern,
• die Untersuchung mithilfe von Scatterplots und Histogrammen,
• die selektive Auswahl von einzelnen Verbundwerkstoffebenen und anderer Regions of Interest.

Nach erfolgreicher Evaluierung der Abschlussarbeit wird die Möglichkeit eingeräumt, die Forschungsarbeiten im Rahmen einer Promotion fortzuführen.

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

DLR Simulations- und Softwaretechnik

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Schlagwörter

Scatterplott Spannungstensoren Materialvektoren Finite-Elemente-Simulation Werkstoffeigenschaften Dichte Fasern Festigkeit Mischwerkstoff

Anforderungen

• Bachelor in Informatik, Maschinenbau oder vergleichbare Studiengänge
• weitreichende Kenntnisse in der wissenschaftlichen Visualisierung
• gute C/C++-Programmierkenntnisse
• Kenntnisse in numerischen Methoden und FEM-Simulationen sind von Vorteil
• sicherer Umgang mit Software-Engineering-Tools wie Unit-Tests, Versionskontrolle, Issue-Tracker

Zusatzinformationen

DLR Simulations- und Softwaretechnik

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