Lehrstuhl für Konstruieren in Kunst- und Verbundstoffen

Wir beschäftigen uns in Forschung und Lehre schwerpunktmäßig mit der konstruktiven Auslegung und Berechnung von Bauteilen aus Kunst- und Verbundwerkstoffen. Die Verwendung dieser modernen Materialien setzt zur Verwirklichung konstruktiver Ideen die Kenntnis des physikalischen Werkstoffverhaltens sowie dessen Fertigungstechnologie voraus. Aus diesem Grund ist eine enge Zusammenarbeit mit allen Lehrstühlen des Department Kunststofftechnik grundlegend. 

Unser Team

Lehrstuhlleitung

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Clara Schuecker


clara.schuecker(at)unileoben.ac.at 
+43 3842 402 - 2500
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Schwerpunkte: Hochleistungsverbundwerkstoffe

Sekretariat

Heike Noll
Sekretariat

heike.noll(at)unileoben.ac.at
+43 3842 402 - 2501
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Öffnungszeiten:
Mo - Do: 07.30 - 11:30 Uhr; Fr: 08.00 - 12.00 Uhr

 

Wissenschaftliche Mitarbeiter*innen

Dipl.-Ing. Dr.mont. Martin Pletz
Senior Scientist
martin.pletz(at)unileoben.ac.at
+43 3842 402 - 2507 
Profil (MUonline

Vasco Daniel CASTRO PIRES
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
vasco.castro-pires(at)unileoben.ac.at
+43 3842 402 - 2511 
Profil (MUonline

Dipl.-Ing. Christian Moser
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
christian.moser(at)unileoben.ac.at
+43 3842 402 - 2510
Profil (MUonline)

2019-03-01_KKV_Rettl

Dipl.-Ing. Matthias Rettl
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
matthias.rettl(at)unileoben.ac.at
+43 3842 402 - 2504
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Studentische Mitarbeiter*innen

Lehre

Schwerpunkte in der Lehre sind die Lehrveranstaltungen zu Konstruieren für Kunst- und Verbundwerkstoffe sowie Struktursimulation mit der Finite Elemente Methode (FEM) im Pflichtbereich der Studienpläne für Kunststofftechnik.

Wahl- und Freifächer werden vor allem im Sommersemester abgehalten, Ablauf und Abhaltungstermine werden im Rahmen einer Vorbesprechung fixiert.

Bachelor- und Masterarbeiten werden im Bereich FEM-Simulation zu verschiedensten Problemstellungen angeboten. Bei Interesse an einer Bac- oder Masterarbeit in diesem Themenbereich, Bitte um Kontaktaufnahme mit Prof. Schuecker bzw. Dr. Martin Pletz.

Zusätzlich zu den Bachelor-, Diplomanden- und Dissertantenseminaren werden folgende Lehrveranstaltungen angeboten:

250.035 Konstruieren in Kunststoffen I

Die Vorlesung beginnt mit einer Einführung in den Konstruktionsprozess. Dann geht es darum, wie die Formeln aus Mechanik & Festigkeitslehre verwendet werden können, um mechanische Strukturen (insbesondere aus Kunststoff) mit gezielter Steifigkeit oder Verformbarkeit zu konstruieren. Anhand von Beispielen aus der Natur wird gezeigt, dass diese von Mechanik recht viel Ahnung hat (oder lange genug herumprobiert). Im Rahmen der Vorlesung gibt es einen kleinen Wettbewerb, in dem es darum geht, eine möglichst steife Struktur zu zeichnen.

Es werden weiters spezielle Probleme bei der Konstruktion mit Kunstoffen behandelt: Tribologie, Wärmeentwicklung und Kriechen. Außerdem geht es um Verbindungstechniken wie Kleben, Schrauben und Schweißen.

Die Vorlesung wird auf Deutsch gehalten.

250.053 Konstruieren in Kunststoffen II

Die Vorlesung beginnt mit einer kurzen Geschichte der Auslegung. Dann geht es vor allem darum, wie Bauteile versagen können und wie man das vermeiden kann. Es wird behandelt, auf welche Arten die verschiedenen Werkstoffklassen (Kunststoffe, Metalle, Keramiken, Gläser) am liebsten Versagen und bei welchen Belastungen man sie jeweils also am besten einsetzt. Zusätzlich zur Auswahl des Materials ist die Wahl der Form eines Bauteils entscheidend: Dazu werden Optimierungsmethoden vorgestellt (und die Studenten und Studentinnen können in einem kleinen Wettbewerb versuchen, ein optimiertes Bauteil zu zeichnen).
Außerdem wird eine Einführung in die Methode der finiten Elemente geboten und deren wichtigste Voraussetzungen: Material- und Schädigungsmodelle.

Die Vorlesung wird auf Deutsch gehalten.

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250.034 Verbundwerkstoffe I

In dieser LV wird in die Thematik der Verbundwerkstoffe eingeführt: was sind Verbundwerkstoffe, worin liegen deren Vorteile, wo und wie kann man sie zielführend einsetzen, was ist dabei zu beachten?

Als Grundlage dazu wird das mechanische Verhalten von Einzelschichten und Schichtverbunden erklärt und analytische Berechnungsmethoden am Stand der Technik (klassische Laminattheorie, einfache mikromechanische Methoden) vorgestellt.

Die Vorlesung wird auf Englisch gehalten.

250.038 Verbundwerkstoffe II

Im zweiten Teil der Vorlesung zu Verbundwerkstoffen wird im Detail auf Effekte im Materialverhalten eingegangen und Methoden aus dem ersten Teil auf allgemeinere Anwendungsfälle erweitert. Weiters werden neue Forschungsergebnisse und Entwicklungen aufgezeigt. Ziel ist es, ein grundlegendes Verständnis für das Verhalten von Verbundwerkstoffen und das Zusammenspiel von Materialeigenschaften und Mikrostruktur aufzubauen.

Die Vorlesung wird auf Englisch gehalten.

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250.030 Rechenübung zu Kunst- und Verbundwerkstoffen

Die Rechenübung dient der Vertiefung der Kenntnisse der Bauteilgestaltung und Dimensionierung von Kunststoffen sowie der Modellbildung und Auslegung von Verbundbauteilen unter Verwendung analytischer Methoden.

Sie umfasst die Behandlung der möglichen Belastungsarten und Berechnungsmethoden für Festigkeits- und Stabilitätsbetrachtungen von Kunst- und Verbundwerkstoffbauteilen sowie die Vorgehensweise bei der Auslegung von in der Praxis vorkommenden Konstruktionselementen (Biegeelemente, Gleitlager, etc.).

Grundkenntnisse Mechanik/Festigkeitslehre werden für diese Lehrveranstaltung vorausgesetzt.

Die Lehrveranstaltung wird auf Deutsch gehalten.

250.051 FEM-Praktikum zu Kunst- und Verbundwerkstoffen

Die Beurteilung von Bauteilen wird heute in der Praxis meist durch Struktursimulationen mittels der Finite Elemente Methode durchgeführt. Im FEM-Praktikum wird die Verwendung dieser Methode für unterschiedliche Anwendungszwecke anhand von Beispielen demonstriert welche von den Teilnehmern am Computer simuliert werden. Am Ende der Lehrveranstaltung ist eine Designaufgabe individuell zu lösen und auf Steifigkeits- bzw. Festigkeitsanforderungen zu bewerten.

Die Lehrveranstaltung wird auf Deutsch gehalten.

250.018 Topologieoptimierung

Die Lehrveranstaltung vermittelt einen praxisnahen Überblick über die bedeutenden Verfahren zur Strukturoptimierung (Hauptaugenmerk: Topologieoptimierung) die in vielen Industriebereichen bereits erfolgreich zum Einsatz kommen. Die erworbenen Kenntnisse werden von den Studierenden im Zuge einer Abschlussarbeit (Präsentation) anhand von Problemstellungen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern vertieft.

Die Grundlagen zur FE-Berechnung und der verwendeten Simulationssoftware (HyperMesh) werden den Studenten in Zuge von einführenden Crash-Kursen nähergebracht.

Die Lehrveranstaltung wird auf Englisch gehalten.

250.052 FEM Projekt

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, interessierten Studenten die Möglichkeit zu bieten sich im Rahmen eines kleinen Projekte tiefer mit der FEM-Simulation zu beschäftigen. Die Definition von Inhalt und Umfang des Projektes erfolgt individuell gemeinsam mit dem Betreuer. Interessenten können jederzeit persönlich mit den LV-Leitern Kontakt aufnehmen.

Die Lehrveranstaltung wird auf Englisch gehalten.

250.017 Materialmodelle für Kunststoffe und deren Verbunde

Kunst- und Verbundwerkstoffe zeichnen sich gegenüber herkömmlichen Materialien vor allem durch ihr komplexes Materialverhalten aus. Wie dieses Materialverhalten rechnerisch in Modellen abgebildet werden kann ist der Inhalt dieser Lehrveranstaltung. Dazu werden verschiedene Ansätze für die Modellierung von Elastomeren, Thermoplasten und anisotropen Verbundwerkstoffen erläutert.

Die Lehrveranstaltung wird auf Deutsch gehalten.

250.013 Exkursion zu Polymerer Leichtbau

Im Rahmen dieser eintägigen Exkursion werden Firmen im näheren Umfeld besucht die sich mit der Verwendung von Verbundwerkstoffen bzw. polymeren Leichtbaustrukturen beschäftigen. Ziel ist es, damit Einblicke in die industrielle Praxis in unterschiedlichen Unternehmen zu geben.

Mit * gekennzeichnete Lehrveranstaltungen finden nur bei ausreichender Teilnehmerzahl statt.

Forschung & Projekte

Der Lehrstuhl Konstruieren in Kunst- und Verbundstoffen beschäftigt sich vorrangig mit folgenden Forschungsschwerpunkten:

  • Materialmodellierung und Versagensbewertung
    • auch für 3D-Textilverstärkung
    • neue Faser- und Matrixmaterialien
    • Berücksichtigung von 3-achsigen Spannungszuständen
    • Standardisierung von Berechnungsmethoden
  • Mehrskalenmodellierung von komplexen Strukturen
  • Realistische Bauteilsimulation bei komplexen Belastungen
  • Werkstoffgerechtes Bauteildesign & Strukturoptimierung
  • Ermüdungsverhalten von Verbundwerkstoffen

Sammlung der aktuellen Forschungsthemen (pdf)

FEMon - Android-App zur Bilderkennung und Berechnung mit der Finiten Elemente Methode

Matthias Rettl
Bachelor-Arbeit 

Mit der App FEMon kann die Geometrie eines Balkens, der auf Papier gezeichnet wurde, eingelesen und dann dessen Absenkung berechnet werden. Ziel ist es, eine möglichst geringe Absenkung zu erzielen.

Die App kann über den Google Play Store heruntergeladen werden, oder alternativ hier als .apk-File zum selbst Installieren. Eine Anleitung zur Benützung der App gibt's hier

Wie die App funktioniert, zeigt dieses Video:

Kontakt & Anfahrt

Lehrstuhl für Konstruieren in Kunst- und Verbundstoffen
Otto Glöckel-Straße 2
8700 Leoben
Österreich
+43 3842 402 2501
verbund(at)unileoben.ac.at

Sekretariat
2. Stock im Zentrum für Kunststofftechnik, rechts neben dem Lift.
Öffnungszeiten:
Mo - Do: 07:30 - 11:30 Uhr, Fr: 08.00 - 12.00 Uhr