Vereinheitlichte partikelbasierte Simulation von Schmelzströmungen und Erstarrungsprozessen unter Berücksichtigung von thermoelasto-viskoplastischem Festkörperverhalten zur Erhöhung der Präzision (A13*)

Das Ziel des Teilprojekts A13 (N) ist die Entwicklung eines auf der Smoothed Particle Hydrodynamics Methode (SPH) basierenden Verfahrens für eine vereinheitlichte Simulation von Schmelzeströmungen und Festkörperverhalten bei und nach der Erstarrung innerhalb einer einzigen numerischen Diskretisierung. Dieser Ansatz soll auf den erfolgreichen Vorarbeiten aus einem Begleitprojekt von A04 (u.a. mit A10) und auf den Vorarbeiten des Teilprojekts B07 zur Modellierung von thermoelasto-viskoplastischen Werkstoffeigenschaften aufbauen. Ein derartiger Simulationsansatz wurde gegenwärtig im SFB1120 noch nicht realisiert. Mit dieser Methode sollen in den schmelzbasierten Fertigungsprozessen des MSG-Schweißens (A04) und des Laserpulverauftragschweißens (A11) die aufgetragenen Schweißnahtstrukturen und beim thermischen Spritzen (A10) die aufgespritzten Schichtstrukturen sowie deren jeweilige Wechselwirkung mit dem Bauteil simuliert werden.

DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Teilprojekt zu SFB 1120:  Bauteilpräzision durch Beherrschung von Schmelze und Erstarrung in Produktionsprozessen

Antragstellende Institution Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Teilprojektleiter Professor Dr. Jan Stephen Bender; Dr.-Ing. Oleg Mokrov