Masterarbeit (m/w/d): Programmierbare Materialien

Fraunhofer LBF / 10.9.2019

Funktionsdemonstrator für ein dehnungsgesteuertes programmierbares Dämpfungsmaterial

Die Gruppe schwingungstechnische Optimierung am Fraunhofer-Institut LBF befasst sich u.a. mit der Entwicklung programmierbarer Materialien. Das sind form- und funktionsdynamische Materialien, deren innere Struktur so entworfen und hergestellt wird, dass Eigenschaften gezielt kontrolliert reversibel verändert werden können. In PM lassen sich komplexe und lokal unterschiedliche Funktionen einprogrammieren. Damit eröffnet sich einzigartiges Potential für neue Systemlösungen.
Im Fokus stehen dabei Materialien mit programmierbaren mechanischen Eigenschaften, insbesondere dynamischen Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften. Es werden Konzepte für Materialien entwickelt, die aufgrund ihrer gezielt eingebrachten Mikrostruktur makroskopische Eigenschaften aufweisen, die bei klassischen Materialien nicht erreicht werden können.   

Das Potential dieser Ansätze konnte bereits in mehrfachen Simulationsmodellen und Funktionsdemonstratoren im Labormaßstab unter Beweis gestellt werden. Im Hinblick auf zukünftige Anwendungen sind jedoch auf verschiedenen Ebenen weitere Forschungsaktivitäten notwendig, die aktuell am Fraunhofer LBF vorangetrieben werden.

 

Mögliche Arbeitsinhalte der Abschlussarbeit sind:

  • Literaturrecherche bzgl. programmierbarer Materialien zur Beeinflussung dynamischer Eigenschaften
  • Topologie- und/oder parametrische Optimierung von Einheitszellen zur Effektmaximierung unter Berücksichtigung von Fertigungsrestriktionen
  • Aufbau und Charakterisierung eines Funktionsdemonstrators

Schwerpunkte der Arbeit sowie die Präziserung der Aufgabenstellung können gerne in einem persönlichen Gespräch vorgenommen werden.

 

Was Sie mitbringen

Kenntnisse in CAD, FEM und Matlab sind von Vorteil, können aber auch im Laufe der Arbeit erworben werden. Das Thema ist für Studierende der Studienrichtungen Maschinenbau und Mechatronik und verwandter Fachrichtungen geeignet.

 

Was Sie erwarten können

  • Ein offenes und kreatives Umfeld
  • Einblicke und Teilnahme in interdisziplinäre Forschungsaktivitäten