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Verfasser (m/w/d) einer Masterarbeit im Bereich bionische Auslegung: Ausarbeitung eines Frequenz-Berechnungsprozesses mittels FEM von AM Bauteilen nach Bauteildruck
Code - D MUC TEXB

Bionische Strukturen sind mit herkömmlichen Fertigungsverfahren, wie z.B. Fräsen oder Gießen, teilweise schwer bzw. gar nicht realisierbar. Die Additive Fertigung ermöglicht es hier, neue Strukturen umzusetzen. Dabei setzt die MTU seit einiger Zeit auf das SLM-Verfahren (selective laser melting), wobei mittels eines Laserstrahls Pulver sukzessive aufgeschmolzen wird und wieder erstarrt. Das somit Schicht für Schicht aufgebaute Bauteil ist am Ende des Prozesses komplett von überflüssigem Pulver umgeben, welches im anschließenden Verfahren zuverlässig vom Bauteil entfernt werden muss. Der derzeitiger Stand der Technik für Pulverentfernungen erfolgt mittels anregen der gedruckten Bauteilstruktur in einem geschlossenen Raum, wobei durch die Anregung das überflüssige Pulver ins „Fließen“ gerät und nach unten „abtransportiert“ wird.

Dabei gilt es Resonanzen aus Erreger und Bauteileigenfrequenzen zu vermeiden, indem die Erregerfrequenz gezielt eingestellt wird. Dies macht es im Gegenzug notwendig, die genauen Bauteilfrequenzen zu kennen.

Tasks:

Für die Ausarbeitung eines Frequenz-Berechnungsprozesses von AM-Bauteilen nach Bauteildruck, muss zur Erlangung einer hohen Berechnungsgenauigkeit die im Bauteil vorliegenden Eigenspannungen, die teils sehr große Rauigkeit und eine Varianz des E-Modules in Abhängigkeit der vorliegenden Dicke berücksichtigt werden (Prozessbedingte Unterschiede im Temperaturgradienten).

Die Ausarbeitung eines Verfahrens zur Ermittlung der Eigenfrequenzen, soll folgende Sachverhalte berücksichtigen:

  • Die Berechnung der Eigenfrequenzen soll auf den Prozess der Verzugssimulation (CalculiX, AscentAM, Python) aufbauen, um die daraus ermittelten Eigenspannungen zu übernehmen. Im Idealfall wird dabei das FE-Modell (Netz) übernommen.
  • Automatische/ Semiautomatische Applikation eines individuellen E-Modul-Verlaufs in Abhängigkeit der vorliegenden Bauteildicke, Berücksichtigung einer praktikablem Element-Dichte.
  • Verwendung der Benutzeroberflächen CalculiX und AscentAM (Abaqus Syntax)
  • Validierung des erarbeiteten Workflows/Prozesses anhand ausgewählter AM-Bauteile

Requirements:

  • Studium der Fachrichtung Luft- und Raumfahrttechnik oder Maschinenbau bzw. eine vergleichbare Ausbildung
  • Kenntnisse im Bereich der FEM, vorzugsweise Abaqus (Syntax)
  • Programmierkenntnisse wünschenswert (Python)
  • Strukturierte und eigenständige Arbeitsweise
  • Einsatzbereitschaft, Engagement und Innovationsbereitschaft
  • Sehr gute Kommunikations- sowie Teamfähigkeit

Our Offer:

We invest in the professional and personal development of each of our employees, offering comprehensive training programs and tailor-made development programs.

MTU offers an array of benefits that support the diverse needs of its employees. A modern pension scheme comes as part and parcel of our benefits package, along with solutions to help encourage a healthy work-life balance, for example our flexible work-hours policy or the TurBienchen nursery. Moreover, MTU promotes the health and fitness of its employees.

Being a high-tech company, it is in our best interests to also capitalize on the unique skills and qualities women with a strong set of qualifications bring to the table. We actively encourage applications from female candidates who fit the bill.

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