Titelverleihende Universität: Leibniz Universität Hannover

Kooperation: Volkswagen AG

Titel des Promotionsvorhabens: Abbildung von Fertigungseinflüssen auf das Verhalten kurzfaserverstärkter Kunststoffe über die Verwendung einer netzfreien Simulationsmethode

Kurzbeschreibung des Promotionsvorhabens: Das Materialverhalten kurzfaserverstärkter Kunststoffe zu kennen und vorhersagen zu können ist Grundvoraussetzung für eine valide Crashsimulation. Verstärkungsspezifische Faserparameter wie Faserorientierung, Faserlängenverteilung, Faserdichteverteilung bestimmen dieses crashrelevante Materialverhalten maßgeblich. Diese Größen stellen sich abhängig vom Verhalten der Strömung der Schmelze beim Spritzgießen ein. Die dabei wirkenden, teils unerforschten, Zusammenhängen ergeben eine komplizierte Herausforderung bei der Auslegung von Kunststoffbauteilen, die mittels der „integrativen Simulation“ gelöst werden kann. In diesem Ansatz wird zunächst der Herstellprozess simuliert und die daraus gewonnenen Informationen in der FEM-Struktursimulation eingebunden. In dieser Arbeit sollen die relevanten Wirkzusammenhänge zwischen Herstellprozesses und crashrelevantem Materialverhalten identifiziert werden. Darauf aufbauend soll die gitterfreie Simulationsmethode Meshfree als Alternative zu bestehenden Ansätzen hinsichtlich der Anwendung für eine Spritzgusssimulation weiterentwickelt werden. Der Ansatz Meshfree ermöglicht es, prinzipielle Schwächen des Stands der Technik zu umgehen, indem Fasern u.a. diskret im Füllprozess mitberücksichtigt werden können. Letztlich wird eine effiziente Methode, welche die wesentlichsten Zusammenhänge abbildet, angestrebt.