Numerische Simulation von Polymerwerkstoffen und Composites
Die Materialcharakterisierung und die Simulation sind eng miteinander verbunden. Für die Erstellung eines geeigneten Simulationsmodells ist eine Charakterisierung der Materialeigenschaften notwendig. In unserer Forschungsgruppe Werkstoffcharakterisierung haben wir eine große Anzahl von Möglichkeiten, das Materialverhalten sowohl makroskopisch als auch mikroskopisch zu bestimmen. Um zu überprüfen, ob die berechneten Simulationsergebnisse eine gute Übereinstimmung mit dem realen Verhalten des Bauteils zeigen, werden die Ergebnisse mit Bauteilversuchen validiert. Für unsere Simulationen nutzen wir nicht nur die umfangreichen Modelldatenbanken unserer kommerziellen Software, sondern auch selbst entwickelte Materialmodelle sowie mikromechanische Modelle mit komplexen Geometrien.
In der Gruppe Werkstoffcharakterisierung verfügen wir über kommerzielle Lizenzen für die Simulationssoftware Abaqus sowie für ANSYS. Mit ihren umfangreichen Materialdatenbanken können bereits viele Problembereiche abgedeckt werden. Wenn die vorhandenen Materialmodelle nicht ausreichen, entwickeln wir spezielle User-Routinen für die Berechnung individueller Anwendungsfälle und automatisierte Modell-Generatoren für komplexe Modellgeometrien über Python und Fortran.
Überblick über laufende und abgeschlossene Projekte auf dem Gebiet CAE:
- Simulation der Langzeitfestigkeit von IR-geschweißten kurzfaserverstärkten Kunststoffen
- Simulation des irreversiblen Deformationsverhaltens von teilkristallinen Thermoplasten
- Charakterisierung und FE-Modellierung des feuchtigkeitsabhängigen Materialverhaltens von Polyamiden