Masterarbeit: FEM-Simulation der mechanischen Belastung von Festtreibstoff-Schüttungen

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI bietet Ihnen anspruchsvolle und abwechslungsreiche Aufgaben mit Verantwortung und Gestaltungsspielraum. Wir forschen im Auftrag unserer Kunden aus verschiedensten Bereichen von Wirtschaft und Politik und wenden die neuesten Erkenntnisse aus Wissenschaft und Forschung auf konkrete Projekte an. Die Anwendungen liegen in den Bereichen Verteidigung, Sicherheit und Resilienz, Automotive, Raumfahrt und Luftfahrt. Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI vergibt zum nächstmöglichen Termin in der Abteilung Experimentelle Ballistik am Standort Freiburg eine Masterarbeit zum Thema: FEM-Simulation der mechanischen Belastung von Festtreibstoff-Schüttungen. Hier sorgen Sie für Veränderung Hintergrund: Im Bereich der chemischen Antriebe ist die strukturelle Integrität der Treibsätze von hoher sicherheitsrelevanter und prozesstechnischer Bedeutung. Ein mechanischer Bruch kann hierbei zu katastrophalen Folgen führen, die Material und vor allem Menschenleben gefährden. Das Verständnis der Vorgänge bei der Belastung und Brucheinleitung ist dabei wesentlich, um bei zukünftigen Auslegungen unerwünschtes und gefährliches Verhalten zu verhindern. Zur Erlangung eines tiefergehenden werkstoffmechanischen Verständnisses, sind experimentelle Untersuchungen und Simulationen unabdingbare Werkzeuge. Um diese Vorgänge besser beschreiben zu können, arbeitet das EMI an der Erstellung von Materialmodellen für Festtreibstoffen. Aufgabenstellung: Im Rahmen der Masterarbeit sollen die durchgeführten Versuche an Treibladungspulver-Schüttungen simulativ modelliert werden. Zudem sollen auf Basis der aus Versuchen gewonnenen Werkstoffdaten weiterführende Simulationen durchgeführt werden. Zentral ist die Betrachtung des nichtlinearen Materialverhaltens, sowohl quasistatisch als auch dynamisch. Es ergeben sich daraus die folgenden Aufgaben: Einarbeitung in den Bereich der Festtreibstoffe, deren mechanische Belastung, sowie in die bestehenden Simulationsmodelle zu Einzelkörner Verbesserung der bestehenden FE-Netz-Generationsmethode für Festtreibstoffschüttungen Erstellung von Materialmodellen für Schüttungen aus Charakterisierungsexperimenten und Vergleich mit bestehenden Einzelkorn-Modellen in LS-DYNA Bei Bedarf erfolgt eine Optimierung der Modellparameter mit LS-OPT