Metalle

Experimenteller Vergleich einer kommerziellen und einer Open Source DIC Software

Bachelorarbeit

Experimenteller Vergleich einer kommerziellen und einer Open Source DIC Software

Digital image correlation (DIC) ist ein berührungsloses Messverfahren, das lokale Dehnungsmessungen wahrend mechanischer Prüfungen ermöglicht. Im Rahmen einer Bachelorarbeit werden zwei DIC Programme miteinander verglichen. Dazu ist im ersten Schritt eine Vorgehensweise zu entwickeln, die eine objektive Beurteilung erlaubt. Der zweite Schritt ist die Durchführung der notwendigen Versuche.

Als Ergebnis der Arbeit sollen Vor- und Nachteile beider Programme im Vergleich klar herausgestellt sein.

Aufgaben

  • Erarbeiten einer geeigneten Vorgehensweise
  • Durchführung verschiedener mechanischer Prüfungen
  • Erweitern der vorhandenen LabVIEW®  Programme
  • Auswertung der Versuchsergebnisse mit Istra4D®  und MultiDIC
  • Analyse und Vergleich der Ergebnisse

Anforderungen

  • Grundkenntnisse LabVIEW®
  • Grundkenntnisse MatLab®
  • Interesse an praktischem Arbeiten

Ansprechpartner

 

Identifikation und Analyse von Einflussfaktoren beim mechanischen Scherschneiden von Grobblechen

Abschlussarbeit

Identifikation und Analyse von Einflussfaktoren beim mechanischen Scherschneiden von Grobblechen

Im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der AG der Dillinger Hüttenwerke wird der mechanische Scherprozess von Grobblechen untersucht. Ziel der Untersuchung ist es, die resultierende Schnittkantenqualität in Abhängigkeit des zu schneidenden Materials vorherzusagen und eine systematische Analyse und Optimierung des Prozesses zu ermöglichen. Hierfür wurde ein Finite-Elemente(FE)-Modell des Scherprozesses entwickelt. Für dieses FE-Modell sollen im Zuge einer Abschlussarbeit diejenigen geometrischen, prozessspezifischen und numerischen Größen identifiziert und analysiert werden, die das Simulationsergebnis und insbesondere die Schnittkantenqualität maßgeblich beeinflussen.

Aufgaben

  • Einarbeitung in das vorhandene FE-Modell
  • Ggf. Erweiterung des FE-Modells
  • Durchführung von Parametervariationen (Prozessparameter, Werkzeuggeometrie...)
  • Untersuchung des Einflusses identifizierter Größen auf das Simulationsergebnis (insbesondere auf die Schnittflächenqualität)  

Anforderungen

  • Interesse an Numerik
  • Wünschenswert: Grundkenntnisse Abaqus, Python und Matlab

Ansprechpartnerin

 

 

Entwicklung einer experimentellen Methode zur 3D-Rekonstruktion der Schnittkante von mechanisch geschnittenen Grobblechen

Abschlussarbeit

Entwicklung einer experimentellen Methode zur 3D-Rekonstruktion der Schnittkante von mechanisch geschnittenen Grobblechen

Im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der AG der Dillinger Hüttenwerke wird der mechanische Scherprozess von Grobblechen untersucht. Ziel der Untersuchung ist es, die resultierende Schnittkantenqualität in Abhängigkeit des zu schneidenden Materials vorherzusagen und eine systematische Analyse und Optimierung des Prozesses zu ermöglichen. Hierfür wurde ein Finite-Elemente(FE)-Modell entwickelt, welches die Schnittkantenqualität eines Blechs nach dem Scherprozess berechnet. Durch einen Vergleich der berechneten Schnittkanten mit realen Schnittkanten wird die Genauigkeit des FE-Modells überprüft. Dies setzt jedoch eine 3D-Rekonstruktion der realen Schnittkanten voraus. Eine Methode zur 3D-Rekonstruktion wurde bereits durchgeführt und lieferte qualitativ gute Ergebnisse. Dabei wurden über eine sukzessive Flutung der Schnittkante mit einem Wasser-Farb-Gemisch Bilder gewonnen, die anschließend mittels Bildverarbeitung zur 3D-Rekonstruktion verwendet werden konnten. Neben der Überprüfung dieser Methode sollen im Zuge einer Abschlussarbeit weitere Möglichkeiten zur 3D-Rekonstruktion untersucht und eine zuverlässige Prozedur zur 3D-Rekonstruktion der Schnittkanten entwickelt werden.

Aufgaben

  • Literaturrecherche zu 3D-Rekonstruktionsmethoden
  • Untersuchung der Vor- und Nachteile der vorhandenen Methode
  • Anpassung bzw. Verbesserung der experimentellen Prozedur


Anforderungen

  • Interesse an experimentellen Arbeiten und Bildverarbeitung
  • Wünschenswert: Grundkenntnisse Labview und Matlab

Ansprechpartnerin

 

 

Konzeption, Konstruktion und Inbetriebnahme einer Thermokammer an Makrobiaxial-Prüfstand

Abschlussarbeit

Konzeption, Konstruktion und Inbetriebnahme einer Thermokammer an Makrobiaxial-Prüfstand

Beschreibung des Projektes

Die Entwicklung zuverlässiger Bauteile in der Industrie erfordert eine genaue Kenntnis der mechanischen Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe. Da das mechanische Verhalten von Materialien in vielen Fällen mit der eingesetzten Temperatur variiert, sind mechanische Prüfverfahren für Proben in unterschiedlichen Temperaturen von hohem Interesse.

Im Rahmen dieser Arbeit muss an einer bereits existierenden Zugprüfmaschine (Makrobiaxial-Prüfstand) am Lehrstuhl für Technische Mechanik ein geeigneter temperaturgeregelter Materialprüfstand aufgebaut werden, wodurch Zugversuche an Proben bei unterschiedlichen Temperaturen ermöglicht werden.

Aufgaben

  • Erstellung einer Anforderungsliste
  • Konstruktion einer Isolierkammer
  • Regelung der Kammertemperatur
  • Erfolgreiche Umsetzung

Anforderungen

  • Grundkenntnisse Regelungstechnik wünschenswert
  • Interesse an praktischen Arbeiten

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Numerische Untersuchung des thermomechanischen Materialverhaltens metallischer Werkstoffe unter extrem hoher Temperaturbelastung

Ein herausragendes Merkmal der selbstfortschreitenden Reaktionen zwischen Metallen ist die große freigesetzte Reaktionswärme. Diese könnte in vielen Reaktionen die Fronttemperaturen über der Schmelztemperatur der metallischen Werkstoffe ergeben, sodass die mechanischen Materialeigenschaften neben starker Abhängigkeit von der Temperatur auch viskoses Materialverhalten aufweisen.
In der Abschlussarbeit sollte ein numerischen Modell im Rahmen der Festkörpermechanik  das thermomechanische Materialverhalten der metallischen Werkstoffe unter extrem hoher Temperaturbelastung abbilden.        

Aufgaben

  • Literaturrecherche
  • Erarbeiten eines geeigneten thermomechanisch gekoppelten Modells in User-Subroutine UMAT ABAQUS®
  • Implementierung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Temperaturraten
  • Auswertung der Simulationsergebnisse

Anforderung

  • Interesse an numerischer Mechanik
  • wünschenswert: Grundkenntnisse Materialmodellierung
  • wünschenswert: Grundkenntnisse ABAQUS®, Fortran