Webseite Lehrstuhl für computergestützte Analyse technischer Systeme

In diesem Projekt beschäftigen wir uns mit der Simulation von Polymerströmungen und Erstarrungsprozessen in der Kunststoffverarbeitung. Diese Vorgänge werden beschrieben durch komplexe, nichtlineare partielle Differentialgleichungen (PDEs). Ziel des Projektes ist es durch Formoptimierung eine ideale Kavitätsform zu bestimmen, sodass ein dort hinein gegossenes Bauteil nach der Erstarrung und Schrumpfung exakt die gewünschte Form zeigt. Bisher haben wir uns mit der Modellierung dieser Polymerschmelzen, sowie einem effizienten Optimierungsschema gewidmet. In der aktuellen Phase wollen wir die bestehenden Gleichungen nun zunächst in unseren internen FEM-Strömungslöser XNS einbauen und anschließend mit Methoden zur Modellreduktion koppeln.
Für die Modellreduktion berechnet man mehrfach die Strömung für variierende Kavitätsformen und Randbedingungen. Anschließend bestimmt man eine Basis zur Interpolation zwischen den verschiedenen Lösungen, die das Bestimmen der Strömung in annähernd Echtzeit ermöglicht. Wir wollen zum einen untersuchen, ob die bestehenden Methoden der Modellreduktion, die bisher meist bei Newtonschen Fluiden angewandt werden, ebenso für nichtnewtonsche Fluide funktionieren. Zum anderen wollen wir diese signifikant schnelleren Simulationen zur besseren Formoptimierung verwenden.
Deine Arbeit wird es sein die Implementierung der PDEs im Strömungslöser zu unterstützen, Testfälle aufzusetzen und zu implementieren, sowie die Erweiterung zur Modellreduktion vorzubereiten. Konkret bedeutet das
• Einarbeitung in den bestehenden Strömungslöser
• Einarbeitung in die Methoden zur Modellreduktion und der numerischen Optimierung
• Implementierung von Testfällen zur Kopplung kompressibler Navier-Stokes-Gleichungen mit komplexen Materialmodellen
• Implementierung von Testfällen zum schrittweisen Testen der Erweiterung durch Modellreduktion

Um sich für diesen Job zu bewerben, sende deine Unterlagen per E-Mail an eusterholz@cats.rwth-aachen.de