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Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS)

ReBauVES - Ressourcenoptimierte Bauteilentwicklung

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Ressourcenoptimierte Bauteilentwicklung durch systematische Verzahnung von Experiment und multiskaligen Simulationsansätzen
Fachbereiche und Institute: 
Angewandte Naturwissenschaften [1], Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus [2], Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz [3]
Von: 
01.02.2015
to
31.01.2018
Schlagworte: 
Chemie/Materialwissenschaft [4], Computer Aided Design (CAD) [5], Computersimulation [6], Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz [7], Kunststofftechnik [8], Kunststoffverarbeitung [9], Nachhaltige Technologien [10], Werkstofftechnik [11]

Projektbeschreibung

Im Entwicklungsprozess extrusions- blasgeformter Bauteile ist der Einsatz der FEM-Strukturanalyse heute Stand der Technik. Produkteigenschaften wie die Stapelfähigkeit können mit guter Genauigkeit vorhergesagt werden. Jedoch ist es sehr aufwendig, die für eine aussagefähige Simulation notwendigen Materialkennwerte zu ermitteln. Aufgrund der Verstreckung des Materials im Blasformprozess in Verbindung mit hohen Abkühlgeschwindigkeiten werden die Eigenschaften thermoplastischer Werkstoffe durch den Verarbeitungsprozess signifikant beeinflusst. Es ist daher nicht möglich, auf Standardkennwerte aus Datenblättern und Datenbanken zurückzugreifen. Stattdessen müssen für jeden Werkstoff alle Parameter an aus dem blasgeformten Bauteil entnommenen Probekörpern experimentell bestimmt werden. Eine Übertragung auf andere Materialien oder andere Prozessbedingungen ist in der Regel nicht möglich, auch weil in vielen Fällen das Grundverständnis der Zusammenhänge auf molekularer Ebene fehlt.

Einen Ansatz bietet hier die Kopplung der bestehenden makroskopischen Modelle mit Simulationsmethoden auf der Mikroskala. Einflüsse des Verarbeitungsprozesses auf Polymere und die resultierenden Änderungen von Materialeigenschaften werden nach eingehendem Studium der molekularen Details verständlich. Durch Computersimulationen kann mikroskopisches Basiswissen in makro-skopische Informationen überführt werden.

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Multiscale Modeling - Vom Partikel zum Kontinuum

Letztlich soll aufbauend auf den Simulationsmodellen auf Mikroskala sowie umfangreichen experimentellen Untersuchungen ein vollständiges prozessabhängiges Materialmodell entwickelt werden, das zumindest in Teilbereichen auch eine Übertragung auf andere Werkstoffe zulässt.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Dirk Reith [12]

Grundgebiete der Ingenieurwissenschaften
insb. Mathematik, Physik und Simulationsanwendungen (Forschungsprofessur)
Direktor des TREE-Instituts
Präsidialbeauftragter - Institutionelle Forschungskooperationen
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg [12]
E-Mail: 
dirk.reith [at] h-brs.de

Sankt Augustin

Raum: 
B 223
Telefon: 
+49 2241 865 9678 [13]

Kooperierende Professorinnen und Professoren

Foto Olaf Bruch [14]
Prof. Dr. Olaf Bruch [14]
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg [15]
Prof. Dr. Bernhard Möginger [15]
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg [16]
Prof. Dr. Johannes Geilen [16]

Geldgeber

Logo des Bundesministeriums für Bildung und Forschung
BMBF, FHprofUnt, Förderkennzeichen: 31P9382

Kooperationspartner

Logo der Dr. Reinold Hagen Stifung
Dr. Reinold Hagen Stiftung, Bonn
Logo des Frauenhofer Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen
SCAI Fraunhofer Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen, Birlinghofen
Logo der Kautex Maschinenbau GmbH
KAUTEX Maschinenbau GmbH, Bonn

Alle Forschungsprojekte [17]


Source URL (modified on 18.02.2016 - 09:34): https://www.h-bonn-rhein-sieg.de/de/rebauves

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[13] tel:4922418659678
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