Bachelor-/Masterarbeit "Validierung eines Konzepts zur Implementierung von Schrauben in mehrteilige Baugruppen in der Finite-Elemente-Methode"

1 Studien-/Abschlussarbeit
ab sofort Vollzeit Computer / IT / Technik Ingenieurwesen / Entwicklung...

EJOT HOLDING GmbH & Co. KG

EJOT Qualität verbindet®.

Einsatzort:
Adolf-Böhl-Straße 7
57319 Bad Berleburg-Berghausen
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Das sind wir:

EJOT ist ein internationaler Marktführer für innovative Verbindungssysteme in unseren Marktsegmenten. Ausgehend von der kundenspezifischen Problemstellung entwickeln wir das Know-how für Verbindungslösungen.


In der industriellen Praxis ...

... wird eine zunehmende Nachfrage nach digitalen Auslegungs- und Konstruktionslösungen wahrgenommen. Die Firma EJOT SE & Co. KG ist ebenfalls von dieser Entwicklung betroffen. Neben der Herstellung von Schrauben und anderen Verbindungselementen stellt EJOT dem Kunden schon seit vielen Jahren analytische Berechnungstools zur Verfügung, um beispielsweise die Montageparameter (Anzugsdrehmomente und Startvorspannkräfte) zu ermitteln. Dies hat den Vorteil, dass noch keine physischen Bauteile vorliegen müssen und schon im frühen Entwicklungsstadium ein hoher Reifegrad erreicht werden kann. Seit ca. drei Jahren bietet EJOT seinen Kunden auch die Möglichkeit maßgeschneiderte Berechnungsdienstleistungen durch einen CAE Service durchführen zu lassen, die die Belastungen im Betrieb berücksichtigen. Für viele dieser Berechnungsdienstleistungen wird die Finite-Elemente-Methode verwendet. Dafür wurden Modelle und Methoden entwickelt, um unterschiedliche Problemstellungen rechnerisch zu analysieren.

Problem- und Fragestellung:

Eine dieser Problemstellungen ist die Untersuchung der Schraubenbeanspruchung in Baugruppen, die beispielsweise mit einem Innendruck belastet werden. Die VDI 2230 Blatt 2 gilt als weltweit anerkannte Richtlinie zur Auslegung von Schraubenverbindungen. In dieser sind unter anderem Modellklassen zur Implementierung von Schrauben in die Finite-Elemente-Methode beschrieben. Einige dieser Modelle liefern nicht die geforderte Ergebnisgüte und andere sind zu aufwendig in Bezug auf die Rechenzeit. Daher hat EJOT eine eigene potenzielle Modellklasse entwickelt, um zum einen die geforderte Ergebnisqualität zu erreichen und zum anderen den Rechenaufwand in einem vertretbaren Maß zu halten.

Zielsetzung:

Das Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung und Durchführung eines Konzepts, um diese eigene Modellklasse zur Beschreibung einer Schraubenverbindung in der FEM anhand von realen Versuchsergebnissen zu überprüfen. Ein mögliches Prüfkriterium kann beispielsweise die plastische Verformung sein. Im Versuchslabor von EJOT stehen vielfältige Prüf- und Messmaschinen zur Verfügung, um Versuchskonzepte umzusetzen.

Aufgabenstellung:

  • Erarbeitung eines Konzepts (Versuchsaufbau) zur Überprüfung der EJOT- Modellklasse in der FEM
  • Einarbeitung in die FEM-Software „MSC Marc Mentat“ – Solver & GUI für Geometrie- und Materialnichtlinearität, sowie Kontaktprobleme
  • (Charakterisierung des Schraubenwerkstoffs und Erstellung eines Materialmodells)
  • Umsetzung des Konzepts in der FEM
  • Umsetzung des Konzepts in einem realen Versuch
  • Analyse, Vergleich und Interpretation der Ergebnisse aus FEM und Versuch

Das sollten Sie mitbringen:

  • Sie befinden sich in einem Bachelor- oder vorzugsweise Masterstudium im Bereich Maschinenbau
  • Sie haben idealerweise eine Vertiefung in Richtung Simulation/Berechnung belegt
  • Sie haben Interesse an der Finite-Elemente-Methode und Materialmodellierung
  • Sie konnten bereits erste Erfahrungen mit einer FEM-Software sammeln
  • Sie sind in der Lage, komplexe Probleme zu analysieren und systematische Lösungsansätze zu formulieren

Standort & Beginn: Die Durchführung und Betreuung der Arbeit findet am EJOT Standort in 57319 Bad Berleburg statt und kann zum nächst möglichen Zeitpunkt starten.

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David Korn, M.Sc.
Gruppenleiter CAE / Group Manager CAE
+49 2751 529 2088 oder dkorn@ejot.com

Ihr Ansprechpartner bei Rückfragen

EJOT Holding GmbH & Co. KG
Simone Julius
02751 529 6659
sjulius@ejot.com



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Simone Julius

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