Kunststoff F&E mit Fokus auf Modellbildung

Wir haben nun ein Jahrzehnt Erfahrung in der F&E für Kunststoff Produkte und Prozesse. In dieser Zeit haben wir an vielen Aspekten gearbeitet, und einige machen unseren Kunden und uns das Leben schwer. Erstens betrifft das die Produktion. Wenn die Produktionskette lang ist, werden die Produkteigenschaften durch viele Prozesse und Prozessparameter beeinflusst. Folglich wird es schwer, eindeutige Ursache-Wirkungs Zusammenhänge zu finden. Kunststoffe zeigen dagegen meist ein sehr nichtlineares Verhalten.  Außerdem werden Kunststoffe häufig in Verbundwerkstoffen eingesetzt, die ein komplexes anisotropes Verhalten aufweisen. Kunststoffe sind im Allgemeinen schwer vorhersehbar. Glücklicherweise stehen im wissenschaftlichen Toolkit viele Methoden zur Auswahl. Für ihren effektiven Einsatz haben wir eine deutliche Strategie entwickelt, die sich auf die Modellierung konzentriert.

This table shows how we approach Polymer Science. We start a project with a planning phase. Hereby, we focus on creating a modeling strategy, including physical models, a data model and so forth. Then, we implement the models in our real virtual laboratory. Experiments are real models, computer simulations are virtual models. Examples are a compression test and simulation, a creep test and simulation, and so forth. Finally we enter the interpretation phase. Then we evaluate simulation results. Comparing real and virtual simulations, for example, we can calibrate model This table shows how we approach Polymer Science. We start a project with a planning phase. Hereby, we focus on creating a modeling strategy, including physical models, a data model and so forth. Then, we implement the models in our real virtual laboratory. Experiments are real models, computer simulations are virtual models. Examples are a compression test and simulation, a creep test and simulation, and so forth. Finally we enter the interpretation phase. Then we evaluate simulation results. Comparing real and virtual simulations, for example, we can calibrate model parameters, validate models, and so forth.parameters, validate models, and so forth.
Unsere Herangehensweise an Polymerwissenschaft mit dem Schwerpunkt Modellierung. In der Planungsphase erstellen wir eine Modellierungsstrategie, die wir dann in unserem realen virtuellen Labor umsetzen. Wir betonen die Nützlichkeit von realen virtuellen Paarmodellen. Zum Beispiel können wir durch Interpretation eines realen virtuellen Modellpaares Modelle überprüfen oder Modellparameter kalibrieren.

Eine Strategie zur Modellbildung

Unsere Forschungsstrategie legt zuerst das Problem und die Ziele fest und schlägt dann eine Methodologie für die Forschung vor. Für Forschung, Experimente und Computermodelle gibt es leistungsstarke Tools, die sich gegenseitig ergänzen können. Aus den Erkenntnissen vieler Forschungsprojekte haben wir eine Strategie entwickelt und verabschiedet, um diese zu nutzen. Wir postulieren, dass Experimente reale Modelle und Computersimulationen virtuelle Modelle sind. Dann kombinieren wir beide Paare des virtuell-realen Modells und zeigen, wie man sie benutzt. Weitere Informationen finden Sie hier: Modellierungsstrategie mit virtuellen / realen Modellpaaren. Weiterführende Information finden Sie hier: Modeling Strategy using Real-Virtual Model Pairs

Real-Virtuelles Labor

Folglich führen wir ein Experiment durch, indem wir ein reales virtuelles Labor und eine Computersimulation verbinden. Sie verwenden den gleichen Input, modellieren die gleichen Phänomene und erzeugen einen vergleichbaren Output. Wir können Lasten, Bewegungen, Temperatur, Zeit und Feuchtigkeit steuern, messen und modellieren. Mit anderen Worten, wir haben ein thermo- (hydro) mechanisches Labor für Experimente und Simulationen. Wir haben Techniken entwickelt, um viele Aspekte des Verhaltens von Kunststoffen zu untersuchen. Hierzu zählen unter anderem eintöniges und zyklisches mechanisches Verhalten, thermomechanisches Verhalten, Anisotropie, Heterogenität und Alterungseffekte. All dies ist perfekt geeignet, um Produktentwicklern und Simulatoren Daten und Parameter zur Verfügung zu stellen. Weiterführende Information finden Sie hier: Polymer Testing Laboratory

Materialmodellierung

Materialmodelle für die Finite-Elemente-Analyse sind ein Sonderfall, wenn wir unser Wissen und unsere Erfahrung teilen möchten. Polymermaterialmodelle sind in den meisten Fällen komplex. Und auch in diesem Fall ist ihr Wirkungsbereich begrenzt. Wir haben ein schrittweises Verfahren entwickelt, um Lösungen für Materialmodellierung zu finden. Wir analysieren zuerst die FE-Berechnung. Dann analysieren wir das Verhalten des Polymermaterials. Auf dieser Grundlage führen wir eine Kostenanalyse durch, um das geeignete Materialmodell auszuwählen. Schließlich validieren wir die Modellierungslösung mit unseren Kunden. Weiterführende Information finden Sie hier: Material Modeling: Problem and Solution