Institut für Fahrzeugsystem­technik

Mikro-CFD-Simulation zur Permeabilitätsbestimmung von Fasergelegen für das RTM-Verfahren mit OpenFOAM

  • Motivation

    Das Resin Transfer Molding (RTM) Verfahren eignet sich sehr gut für die Herstellung von Hochleistungsfaserverbunden zum Beispiel für die Automobilindustrie. Zur Prozessauslegung- und Optimierung muss die Permeabilität (Durchlässigkeit) des Fasergeleges gegenüber dem flüssigen Kunststoffharz bekannt sein. Dafür sind Permeabilitätsmessungen der Fasergelege oder –gewebe erforderlich, aber auch mit einem erheblichen experimentellen Aufwand verbunden. Um dies zu vermeiden, besteht die Möglichkeit mithilfe von Mikro- und Meso-CFD-Simulationen die Permeabilität zu berechnen.

    Im Rahmen der Arbeit soll ein Simulationsmodell aufgebaut werden, welches die numerische Bestimmung der Permeabilität ermöglicht. Anschließend sollen die Auswirkungen von verschiedenen Einflussfaktoren auf die Permeabilität mithilfe einer Sensitivitätsanalyse untersucht werden. Die Berechnungen werden mit der open-source CFD-Software OpenFOAM durchgeführt.

    Voraussetzung

    • Motivation und Interesse im Bereich der Faserverbundwerkstoffe und der CFD-Simulation
    • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
    • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse
    • Kenntnisse in Linux, OpenFOAM oder C/C++ von Vorteil

    Inhalt

    • Recherche zum Stand der Forschung im Bereich Mikro-CFD-Simulation für das RTM-Verfahren
    • Einarbeitung in OpenFOAM
    • Entwicklung eines Simulationsmodells zur numerischen Bestimmung der Permeabilität und Sensitivitätsanalyse
    • Schriftliche Ausarbeitung

    Fachrichtung:  Maschinenbau
    Art der Arbeit:  Simulation

    Kontakt: M. Sc. Julian Seuffert
                  Tel.: (+49) 721 608-41823
                  Email: julian.seuffert@kit.edu