Bachelor-/Projekt-/Masterarbeit: Experimentelle Untersuchung von topologieoptimierten Entwürfen in Bezug auf Robustheit

Eine Topologieoptimierung führt zu Bauteilen, welche bei vorgegebenen Randbedingungen bessere Eigenschaften haben, als konventionelle Entwürfe. Die Entwürfe sind dabei jedoch ausschließlich auf die angenommenen Rahmenbedingungen optimiert. In Anwesenheit von Imperfektionen kann daher ein Versagen auftreten.

Mithilfe der robusten Designoptimierung können Unsicherheiten direkt während der Optimierung berücksichtigt werden. Es entstehen dadurch Entwürfe, welche sich unter Idealbedingungen zwar schlechter verhalten als deterministisch optimierte Entwürfe, in Anwesenheit von Imperfektionen aber deutlich überlegen sind.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen real auftretende Imperfektionen ermittelt und optimierte Entwürfe expermentell in Bezug auf Robustheit untersucht werden. Im Fall einer Masterarbeit sollen zusätzlich die Designs selbstständig optimiert werden.

Ansprechpartner: Jan Christoph Krüger

Master-/Studienarbeit: Schadensfortschrittsimulation von inkompressiblen Materialien unter Unsicherheit

Ziel er Arbeit ist die Verknüpfung existierender Software zur Schadensfortschrittsimulation inkompressiblen Materialien (z.B. Risswachstum in Elastomeren) mit probabilistischen Methoden zur Unsicherheitsbewertung. Als unsichere Größen sollen dabei die Materialparameter betrachtet werden. Begleitend dazu sollen Versuche durchgeführt werden, anhand derer die Materialparameter und ihr stochastische Verteilung ermittelt werden sollen.

Die Betreuung der Arbeit erfolgt in Kooperation mit Prof. Wollner (UHH).

Empfohlene Vorkenntnisse: Programmierkenntnisse, Kurse "Finite-Elemente-Methode" und "Entwurfsoptimierung und probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik"

Ansprechpartner: Benedikt Kriegesmann

Literatur:   https://arxiv.org/pdf/2006.16566.pdf

Master-/Studienarbeit: Topologieoptimierung einer Raketenkomponente unter thermomechanisch gekoppelter Belastung

In der Raumfahrt gibt es komplexe Strukturen, die sowohl mechanisch belastet werden als auch hohen Temperaturgradienten ausgesetzt sind. Die Topologieoptimierung solcher multiphysikalisch belasteten Bauteile ist jedoch noch Gegenstand der Forschung.
Im Rahmen der studentischen Arbeit sollen eine Topologieoptimierung eines Raketenbauteils unter thermomechanischer Belastung durchgeführt werden. Dabei soll insbesondere der Einfluss auf die Umgebungsstruktur und unterschiedlicher Lastfälle betrachtet werden.

Die Arbeit kann mit einem mehrmonatigen Aufenthalt bei MT Aerospace in Augsburg verbunden werden.

Empfohlene Vorkenntnisse: Finite-Elemente-Methode, Grundlegende Programmierkenntnisse, Vorlesung „Entwurfsoptimierung und probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik"

Ansprechpartner: Benedikt Kriegesmann