Prof. Thomas Böhlke
Mercedes Benz AG:
Victor Iacob
David Moncayo

Bearbeitungszeitraum flexibel
Vertiefung im Fach Mechanik gewünscht
Programmiererfahrung (z.B. Python) erwünscht
Vorkenntnisse im Bereich Finite-Elemente-Methode vorteilhaft
Praktikum von mind. 3 Monaten empfohlen

Prof. Thomas Böhlke

Die isogeometrische Analyse (IGA) bietet die Möglichkeit, die durch computergestütztes Design (CAD) beschriebene Geometrie direkt in eine Finite-Elemente (FE) Simulation zu integrieren. Da diese Technologie im Vgl. zur klassischen Finite-Elemente-Methode zahlreiche Vorteile bietet, hat die IGA nicht nur in der akademischen Forschung, sondern auch in kommerziellen Anwendungen ein wachsendes Interesse gefunden. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören die Einsparung des Netzgenerierungsschrittes, eine höhere Ergebnissgenauigkeit durch höhere Kontinuität und die Verwendung von Basisfunktionen höherer Ordnung sowie geringere Diskretisierungsfehler.Aufgrund der zunehmenden Anzahl finiter Elemente und der steigenden Anforderungen an die Genauigkeit der Simulationsergebnisse können Crash-Simulationen im Automobilbereich von diesen Vorteilen profitieren.

Eine Möglichkeit, die Anwendbarkeit dieser Technologie im Zusammenhang mit dem Automobilcrash zu bewerten, ist die Verwendung für „Principle Component Tests“ (PCT) Modelle. Verschiedene PCT-Modelle, die aus einem Ausschnitt des Gesamtfahrzeugmodells bestehen und vereinfachte Geometrien und Fügetechniken verwenden, stehen zur Verfügung. Diese Modelle können eingesetzt werden, um andere Komponentensysteme (H2-Tank, Batterie-System usw.) zu testen, die sich noch in der Konzeptphase der Produktentwicklung befinden.

Zu der Bewertung der IGA im PCT-Kontext sollten die folgenden Teilaufgaben bearbeitet werden:
 

• Weiterentwicklung eines Workflows zur systematischen Generierung von IGA-Modellen
• Identifizierung von technischen Herausforderungen dieses Workflows
• Entwicklung von Bewertungskriterien der Anwendbarkeit der IGA-Modelle in FEA-Simulationen
• Durchführung von Crash Simulationen und detaillierten Vergleichsanalysen
• Auswertung der Ergebnisse hinsichtlich verschiedener Kriterien (Robustheit, Lastpfadentwicklung, Energieabsorption, Rechenzeit etc.)