Untersuchung und Bewertung unterschiedlicher Prozessparameter einer RTM-Formfüllsimulation mit Fluid-Struktur-Interaktion

Untersuchung und Bewertung unterschiedlicher Prozessparameter einer RTM-Formfüllsimulation mit Fluid-Struktur-Interaktion

Motivation:

Beim Resin Transfer Molding (RTM) handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung von Hochleistungsfaserverbunden, bei welchem trockene Faserhalbzeuge in einer geschlossenen, endkonturnahen Form unter Druck mit einem Kunststoffharz infiltriert werden. Dabei ist es unter anderem möglich Sandwichverbunde direkt mit integriertem Schaumkern zu fertigen. Um die Deformationen des Schaumkerns durch den Fluiddruck und die daraus resultierende Änderung der Fluidzone bei der Formfüllung simulativ abzubilden, wird eine Fluid-Struktur-Interaktion benötigt.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll, auf Grundlage der open-source CFD-Software OpenFOAM, eine FSI-Methode angewandt und bei Bedarf weiterentwickelt werden, um den Einfluss unterschiedlicher Parameter wie Injektionsdruck, Materialverhalten des Schaumkerns, Werkzeugtemperatur und Faservolumengehalt auf das Füllverhalten zu untersuchen.

Inhalte:

  • Recherche zum Stand der Forschung im Bereich Formfüllsimulation für das RTM-Verfahren

  • Einarbeitung in OpenFOAM

  • Virtuelle Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Prozessparameter auf die Formfüllung

  • Bewertung und Dokumentation der gewonnenen Erkenntnisse

Voraussetzungen:

  • Motivation und Interesse im Bereich der Faserverbundwerkstoffe und der CFD-Simulation

  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

  • Gute Deutsch- oder Englischkenntnisse

  • Vorerfahrung in Linux, OpenFOAM oder Abaqus/Calculix von Vorteil aber nicht notwendig

 

Fachrichtung:  Maschinenbau und vergleichbar

Art der Arbeit:   Simulation

Beginn:   ab sofort möglich

KontaktM.Sc. Sarah Dietrich
                 Tel.: +49 721 608-41816
                 Email: sarah.dietrich∂kit.edu

Bild FAST-LBT
Interaktion zwischen Fluid und Schaumkern bei der RTM-Formfüllung eines Sandwichverbundes
Bild FAST-LBT
Schnitt eines CFK-Sandwichverbunds