Auf dem Weg zum virtuellen Prototypen

Von: cp
Die beiden Doktoranden Andreas Jilg und Steffen Mittag (von links) zusammen mit Prof. Thomas Seifert neben der Finite-Elemente-Simulation eines thermomechanisch belasteten Bauteils. Bild: Hochschule

 „Ich freue mich sehr über die neuen Forschungsprojekte. Die Projekte ermöglichen es sehr guten und interessierten Absolventen sich wissenschaftlich weiterzubilden“, sagt Professor Dr.-Ing. Thomas Seifert. „In jedem Projekt lernen wir neue Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur des Werkstoffs, dessen Eigenschaften und Belastbarkeit. Daraus resultieren bessere Modelle für die Auslegung in der Praxis und ebenso wird eine aktuelle Lehre in der Werkstofftechnik und Mechanik gewährleistet.“

Prof. Seifert betreut mehrere Forschungsprojekte in seinem Fachgebiet der Werkstoffmechanik & Simulation und sieht sich durch seinen Fokus auf die mathematische Modellierung des thermomechanischen Werkstoffverhaltens als einen Theoretiker unter den Praktikern. Derzeit arbeiten zwei wissenschaftliche Mitarbeiter in diesem Fachgebiet, die als Doktoranden an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg bei Professor Dr.-Ing. habil. Holm Altenbach angemeldet sind.

Forschung für eine bessere Werkstoffausnutzung

Ingenieurinnen und Ingenieure von heute und morgen müssen fit sein: Sie müssen Einsparpotentiale erkennen und nutzen und gleichzeitig für Zuverlässigkeit und Qualität gerade stehen. Die Notwendigkeit von umweltfreundlichen und ökonomischen Technologien erfordert den Einsatz neuer Werkstoffe sowie die Belastung von bekannten Werkstoffen an deren Limit. Umso stärker rücken werkstofftechnische Fragen in den Vordergrund: Wie verändert sich der Werkstoff in den Fertigungsprozessen vom Rohteil zum fertigen Bauteil und welche Konsequenzen ergeben sich daraus für die Belastbarkeit des Werkstoffs? Welche Schädigungsmechanismen im Werkstoff können zum Ausfall des Bauteils führen und müssen für eine sichere und zuverlässige Bauteilauslegung verstanden und berücksichtigt werden?

Noch vor zehn Jahren ist die Festlegung von Design und Werkstoff maßgelblich in vielen langwierigen Prototypentests erfolgt. Doch: „Ausprobieren war früher!“ Durch ein immer besseres Verständnis der Verformungs- und Schädigungsmechanismen in Werkstoffen kann die Bauteilentwicklung zunehmend in Computersimulationen erfolgen. In Zukunft sollen reale Prototypentests nach dem Versuch-Irrtum-Prinzip nicht mehr Teil des iterativen Entwicklungsprozesses sein. Vielmehr soll der iterative Prozess im Computer an „virtuellen Prototypen“ durchgeführt werden und der abschließende reale Test lediglich der Validierung des Bauteildesigns und der Simulationsmethoden dienen.

Forschungsprojekte an der Hochschule Offenburg

„Computersimulationen ermöglichen Einblicke in die Bauteil- und Werkstoffbelastung, die in Versuchen in dieser Weise überhaupt nicht möglich ist. Fortschrittliche mathematische Modelle des Werkstoffverhaltens, die wir an der Hochschule Offenburg entwickeln, erlauben es den Ingenieurinnen und Ingenieuren perfekt an die Belastung und den Werkstoff angepasste Bauteile zu entwickeln“, erklärt Professor Seifert. Durch den guten Kontakt zu vielen Unternehmen finden die neu entwickelten Simulationsmethoden häufig unmittelbar Anwendung in der Industrie.

 

Weitere Informationen zu den aktuellen Projekten im Fachgebiet der Werkstoffmechanik & Simulation unter: www.hs-offenburg.de/Seifert/de.

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