Umsetzung eines peridynamischen Schädigungsmodells

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Braunschweig

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Programminfos

Schwerpunkte

  • Forschung & Entwicklung

Gewünschte Studienfächer

  • Informatik
  • Mathematik
  • Physik

Abschluss

  • Bachelor
  • Master/Diplom

Einsatzorte

  • Braunschweig

Gut zu wissen

  • Ausgeschrieben vom Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik
Stellenbeschreibung

Ihre Mission:

Als führende Einrichtung auf dem Gebiet des Faserverbundleichtbaus forscht das Institut seit vielen Jahren an effizienteren Fertigungsverfahren für CFK-Strukturen sowie an verbesserten Analyse- und Auslegungsmethoden. Durch die Adaptronik als weitere Säule des Instituts werden zudem Möglichkeiten eröffnet, die CFK-Bauteile durch Integration zusätzlicher Fähigkeiten in den Verbund technisch und auch wirtschaftlich aufzuwerten.

Die heutigen mathematische Methoden, zum Beispiel die finite Elemente Methode, zur Beschreibung strukturmechanischer Probleme basieren in der Regel auf der klassischen kontinuumsmechanischen Theorie. In dieser werden das Deformationsverhalten und die Bewegung eines Körpers innerhalb eines lokalen Punktes beschrieben. Dieser Ansatz ist für stetige differenzierbare Spannungsfunktionen gut anwendbar und viele Materialmodelle wurden in der Vergangenheit entwickelt und erfolgreich angewandt.

Bei Sprüngen innerhalb der Spannungsfunktion ist die Forderung nach einer stetigen Differenzierbarkeit nicht mehr erfüllt. Insbesondere bei Materialschädigungen treten solche Spannungssprünge auf. Dies führt in der klassischen kontinuumsmechanischen Theorie dazu, dass die lokal berechneten Spannungen unendlich werden. Ein Weg eine effizientere und genauere Beschreibung des Schädigungsverhaltens eines Materials modellieren zu können, stellt die nicht-lokale Methode der Peridynamik dar.

Innerhalb der Arbeit wird ein kontinuumsmechanisches Versagensmodell in einen bestehenden peridynamischen Softwarecode implementiert werden. Auf dieser Basis soll das mikromechanische Versagensverhalten einer Faser-Matrix-Struktur untersucht und mit dem klassischen Ansatz verglichen werden.

  • Literaturrecherche zur Versagensmodellierung und Peridynamik
  • Implementierung des Material- und Schädigungsmodells
  • Verifizierung des Modells anhand einfacher Beispiele
  • Analysen zum Versagensverhalten der Faser-Matrix-Struktur
  • Auswertung der Ergebnisse und Vergleich mit vorhandenen Ergebnissen basierend auf der kontinuumsmechanischen Modellierung

Ihre Qualifikation:

  • Programmiererfahrung (C++)
  • Kenntnisse der Technischen Mechanik und der Kontinuumsmechanik
  • erste Erfahrungen mit kommerziellen FEM Tools (Abaqus, Ansys, Nastran, etc. wünschenswert)

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert.Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können.Wir bemühen uns, den Anteil an Mitarbeiterinnen zu erhöhen und freuen uns daher besonders über Bewerbungen von Frauen.Schwerbehinderte Bewerberinnen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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