Masterarbeit: FEM-Simulation der mechanischen Belastung von Festtreibstoffen 1

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

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 ab Oktober 2024 in der Abteilung Experimentelle Ballistik am Standort Freiburg eine Masterarbeit zum Thema: FEM-Simulation der mechanischen Belastung von Festtreibstoffen.

Was Sie bei uns tun

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 Treibladungspulvern simulativ modelliert werden. Hierzu werden bestehende Simulationsmodelle ausgebaut (LS-Dyna) und verbessert. 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:

Auswertung von quasistatischen Tieftemperatur-Pressversuchen und dynamischen Split Hopkinson Bar Versuchen.
LS-Dyna Simulation von Pressversuchen und Split Hopkinson Bar Versuchen und Anpassung des bestehenden LS-Dyna Materialmodells für tiefe Temperaturen - ggf. Erstellung eines verbesserten Modells.
Vorbereitende Arbeiten und Aufbau eines Simulationsmodells zur Untersuchung von Pulverschüttungen mittels Pressversuchen und Split Hopkinson Bar Experimenten.

Was Sie mitbringen

Sie absolvieren ein wissenschaftliches Hochschulstudium der Ingenieurwissenschaften, (angewandten) Physik/Mechanik, Computational Engineering, oder einem vergleichbaren Fachgebiet.
Sie verfügen über Kenntnisse im Bereich der Festkörpermechanik, Werkstofftechnik, sowie idealerweise Grundkenntnisse in einem kommerziellen FEA-Tool (z.B. LS-Dyna, Abaqus).
Sie haben Kenntnisse in der Plastizitätstheorie, Werkstoffuntersuchung, Kontaktmechanik sowie Programmierkenntnisse sind von Vorteil.
Sie haben Interesse am Thema und an numerischer Simulation, sowie Eigeninitiative bei der Bearbeitung von wissenschaftlichen Fragestellungen.
Deutsch- und Englischkenntnisse auf mind. B2-Niveau

Was Sie erwarten können

Interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus verschiedenen Fachgebieten.
Unterstützung durch das Angebot unserer Bibliothek bei Literaturrecherche, Beschaffung von Fachliteratur sowie der Erstellung und Finalisierung der Abschlussarbeit.
Sehr gutes Betriebsklima in einem hochmodernen Arbeitsumfeld, das mit den neuesten Technologien und Ressourcen ausgestattet ist.
Möglichkeit, an wegweisenden Forschungsprojekten teilzunehmen.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Die Stelle ist in Vollzeit zu besetzen. Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Veränderung startet mit Ihnen – bewerben Sie sich jetzt!
Bitte bewerben Sie sich online mit Ihren vollständigen Bewerbungsunterlagen (Anschreiben, Lebenslauf, Immatrikulationsbescheinigung, ggf. Arbeitserlaubnis)!

Bei Fragen zu dieser Position:
Frau Katriya Seitz
Recruiting
Katriya.Seitz@emi.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI

www.emi.fraunhofer.de

Kennziffer: 79743

Stellensegment: Engineer, Automotive, Engineering

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