Motivation
Der Einsatz von hybriden Werkstoffkombinationen bietet heutzutage die Möglichkeit eine signifikante Gewichtsreduzierung zu realisieren und dabei anwendungsspezifische Anforderungen, wie z.B. die Dämpfungseigen-schaften durch Elastomerschichten, zu berücksichtigen. In Ergänzung zur Dämpfung, ist das Elas-tomer für eine Reihe weiterer Eigenschaften verantwortlich, die von entscheidender Bedeutung in hybriden Werkstoffen im Flugzeugbau und der Automobilindustrie sind. Es wirkt als Haftvermittler zwischen dem hier eingesetzten CFK und dem Metall, kompensiert thermische Eigenspannungen und dient als Isolationsschicht, die einer Kontaktkorrosion entgegenwirkt. Die Komplexität des Werkstoffsystems erhöht allerdings ebenso den rechentechnischen Aufwand für die Auslegung ganzer Strukturbauteile mit mikromechanischen Modellen und ist somit nur schwer vertretbar. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit ist die Evaluierung von verschiedenen analytischen Ansätzen auf deren Eignung hinsichtlich der Beschreibung des Schwingungs- / Dämpfungsverhalten von hybriden Laminaten und der Umsetzung bzw. Gegenüberstellung zu detaillierten Mehrschicht-FE-Modellen.
Arbeitsinhalte
- Einarbeitung in die Grundlagen der Schalentheorie
- Sichtung und Evaluierung vielversprechender Theorien im Hinblick auf deren Eignung im Bereich des Deformations- und des Dämpfungsverhaltens von hybriden Laminaten
- Implementierung ausgewählter Schalentheorien in Matlab / Maple
- Bewertung der implementierten Schalentheorien gegenüber einer 3D FEM-Lösung (Abaqus)
Voraussetzung
- Motivation und Interesse im Bereich innovativer Werkstoffsysteme
- Selbstständige, zielorientierte und strukturierte Arbeitsweise
- Idealerweise Vorkenntnisse in Abaqus, Programmierung in Fortran / Matlab / Maple
Kontakt
Dr.-Ing. Willi Liebig
Tel.: 0721 / 608 41818
E-Mail: wilfried.liebig@kit.edu
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