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Dr. Fritz Adrian Lülf


Institut für Kontinuumsmechanik
Appelstr. 11
30167 Hannover

Fax:+49 511.762-5496

Bild von Dr. Fritz Adrian Lülf

Forschungsinteressen

  • Diskrete Elemente (DEM)
  • Numerische Verfahren

Lehre

  • Finite Elemente I - Übungen - WS 2014/15
  • Finite Elemente I - Rechnerseminare - WS 2014/15
  • Finite Elemente II - Übungen - SS 2015
  • Finite Elemente II - Rechnerseminare - SS 2015

Ausgeschriebene studentische Arbeiten

Studentische Hilfskraft

Das IKM betreibt einen Code, mit dem Partikel simuliert werden können. Dieser Code soll zu einer Plattform für verschiedene Partikel-Typen ausgebaut werden. Die Aufgaben umfassen die Zusammenfassung aller Code-Segmente, die für alle Partikel-Typen Verwendung finden, in einem generischen Rumpf-Code, der verschiedene Partikel-Typen aufnehmen kann, und die Programmierung der Mechanismen für die Aufnahme verschiedener Partikel, sowie die Anpassung der existierenden Partikel-Modelle an die neue Code-Struktur.

Link zur Ausschreibung

Beginn jederzeit möglich

Pulverkompaktierung mit reduzierten Modellen der Partikel

Die Kompaktierung von Pulvern ist in vielen industriellen Anwendung von zentraler Bedeutung. Die Vorgänge auf der Ebene der einzelnen Partikel haben einen dominierenden Einfluss auf das gesamte Pulver. Während die Vorgänge für den Kontakt einiger, isolierter Partikel gut verstanden sind und gut beschrieben werden können, liegt ihre Simulation für ganze Pulver immer noch außerhalb der derzeitigen numerischen Möglichkeiten. Als mögliche Abhilfe verwenden z.B. Harthong et. al. (2009) einen Ansatz, der Ergebnisse der FEM-Simulaiton repräsentativer Partikel als analytische Näherung in die Simulation eines Pulvers mit der Discrete Element Method einführt. Es ist kein Ansatz bekannt, der die Finite-Element- Beschreibung der Partikel für die Simulation des Pulvers beibehält. Eine Modellreduktion der Partikel könnte genau der weg sein, der dies ermöglicht. Mögliche Ansätze bieten die Eigenmoden (z.B. Nickel 1976) und die Guyan-Reduktion (Guyan 1965).

Voraussetzungen:

Grundlegende Programmierkenntnisse (C++ oder MatLab sind bevorzugt). Grundlegende Kenntnisse von Finiten Elementen. Interesse und Spaß an numerischer Mechanik

Beginn jederzeit möglich

Pulverkompaktierung mit Super-Ellipsoiden - vergeben

Die Kompaktierung von Pulvern ist in vielen industriellen Anwendung von zentraler Bedeutung. Am IKM wird zur Zeit ein NTH Projekt bearbeitet, dass die herausfordernde numerische Simulation solcher Kompaktierungen zum Thema hat. Dabei sind die Anfangsbedingungen, die vor der eigentlichen Simulation bereitgestellt werden müssen, von zentralem Interesse. Diese erlauben eine Abschätzung des ersten Kontakts zwischen dem losen Pulver und dem Stempel. Diese numerischen Experimente werden noch mit starren Kugeln durchgeführt. Wellmann (2001) stellt mit Super-Ellipsoiden einen weiteren Partikel-Typ zur Verfügung. Das Ziel dieser Arbeit ist die Simulation eines Kompaktierungsvorgangs mit Super-Ellipsoiden und ein Vergleich mit den Ergebnissen, die mit Kugeln erzielt werden.

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse in C++. Interesse und Spaß an numerischer Mechanik.

Beginn jederzeit möglich

Pulverkompaktierung mit plastischen Spike+Edge-Elementen - vergeben

Pulverkompaktierungvorgänge haben einen weiten Anwendungsbereich. Am IKM wird dazu mit der discrete element method (DEM) geforscht. Statistische Auswertungen an sphärischen Partikeln haben ergeben, dass während der Kompaktierung die Kontakte zwischen Partikeln wiederholt aufgelöst und neu etabliert werden. Deshalb erscheint eine Verlagerung der Plastizität von der Ebene der Kontakte auf die Ebene der Partikel unumgänglich.Dies ist vor allem wünschenswert, weil eine Simulation mit plastisch verformbaren Partikeln der Realität näher kommt. Dazu wurde in einem ersten Versuch eine solche Simulation implementiert, die jedoch noch einige konzeptuelle und numerische Defizite aufweist. Ziel dieser studentischen Arbeit ist die Weiterentwicklung und Verifizierung des  Konzepts plastischer Partikel.

Voraussetzungen: Grundlegende Programmierkenntnisse. Interesse und Spaß an numerischer Mechanik.

Beginn jederzeit möglich

Werdegang

seit 2014

 

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Kontinuumsmechanik

Simulation von Pulverkompaktierung

 

2010-2013

 

Promotion

"An integrated method for the transient solution of reduced order models of geometrically nonlinear structural dynamic systems"

Conservatoire National des Arts et Métiers, Paris

ONERA, Chatillon

2009-2010

 

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am DLR Institut für Flugsystemtechnik, Braunschweig

 

2004-2009

 

Studium der Luft-und Raumfahrttechnik

Universität Stuttgart

ISAE/ENSICA, Toulouse

 

Publications

Journals

  • F.A. Lülf, D.-M. Tran, H.G.Matthies, R. Ohayon, An integrated method for the transient solution of reduced order models of geometrically nonlinear structures, Computational Mechanics, 55(2), 327-344, DOI 10.1007/s00466-014-1103-4, 2015.
  • F.A. Lülf, D.-M. Tran, R. Ohayon, Reduced bases for nonlinear structural dynamic systems: A comparative study, Journal of Sound and Vibration, 332 (15), 3897-3921, DOI 10.1016/j.jsv.2013.02.014, 2013.

Conferences

  • F.A. Lülf, D.-M. Tran, R. Ohayon. Comparison of some reduction bases approaches for non-linear structural dynamic systems under different excitations. Proceedings of the 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, ECCOMAS 2012, Vienna, Austria, September 10-14, 2012.
  • F.A. Lülf, D.-M. Tran, R. Ohayon. Approaches for the construction of an autonomous reduced model of a non-linear structure for transient dynamic solution. Actes du 11ème Colloque National en Calcul des Structures, CSMA 2013, Giens, Var, France, 13-17 May 2013.
  • F.A. Lülf, P. Wriggers. Powder compaction with polygonal particles built from radially extending one-dimensional frictional devices. Proceedings of the IV International Conference on Particle-Based Methods – Fundamentals and Applications, PARTICLES2015, Barcelona, Spain, 28-30 September 2015.

PhD thesis

  • F.A. Lülf, An integrated method for the transient solution of reduced order models of geometrically nonlinear structural dynamic systems (Une méthode intégrée pour les réponses transitoires des modèles d'ordre réduit de structures en dynamique non-linéaire géométrique). Thèse de doctorat, Châtillon, France, 5 décembre 2013.