Der Einsatz von hybriden Werkstoffkombinationen bietet heutzutage die Möglichkeit einer optimalen Auslegung von Strukturbauteilen angepasst an die anwendungsspezifischen Anforderungen, wie z.B. der Berücksichtigung von Eigenschwingungsgrößen. Hierfür werden Theorien benötigt, die das stark unterschiedliche Materialverhalten, wie es z.B. zwischen Metall und Elastomer vorliegt, berücksichtigen. Die Komplexität des Werkstoffsystems erhöht zudem den rechentechnischen Aufwand, so dass eine effiziente Lösung angestrebt wird.
Ein erster Ansatz einer verallgemeinerten, einheitlichen Formulierung einer Schalentheorie ist bereits entwickelt worden, aus der sowohl einschichtige aber auch mehrschichtige Schubdeformations-theorien erster oder höherer Ordnung abgeleitet werden können. Als Einschränkung gilt jedoch, dass einzig 0° / 90° Orientierungen von orthotropen Einzelschichten berücksichtigt werden können.
Das übergeordnete Ziel ist es daher die Theorie aufzuarbeiten, zu modifizieren und an die Anforderungen von hybriden Werkstoffkombinationen und deren Eigenschwingungsgrößen anzupassen.
Arbeitsinhalte
- Literaturrecherche / Einarbeitung in die Grundlagen der Schalentheorie
- Evaluierung der Theorie im Hinblick auf die variable Orientierung der Einzelschichten
- Erweiterung und Implementierung der Schalentheorie in Matlab / Maple o.ä. Programmen
- Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse
Voraussetzung
- Motivation und Interesse im Bereich innovativer Werkstoffsysteme
- Selbstständige, zielorientierte und strukturierte Arbeitsweise
- Idealerweise Vorkenntnisse in Abaqus / Python
Kontakt: Dr.-Ing Willi Liebig
Tel.: 0721 608-41818
e-Mail: wilfried.liebig@kit.edu
