Thermo-rheologische Materialmodellierung hochviskoser Flüssigkeiten mit nichtlinearen Stoffgesetzen
Forschungsstelle
Institut für Mechanik
Fachgebiet Strömungmechanik (IfM-StM)
Universität Kassel
Teilprojektleiter
Prof. Dr.-Ing. habil. Olaf Wünsch
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Ammar Al-Baldawi
Institut für Mechanik
Fachgebiet Strömungmechanik (IfM-StM)
Universität Kassel
Mönchebergstrasse 7
34125 Kassel
Telefon: 0561 804 2719
E-mail: ammar(at)uni-kassel.de
Wissenschaftliche Zielsetzung
In diesem Teilprojekt geht es um die Modellierung nichtnewtonscher ein- und insbesondere mehrphasiger Kunststoffschmelzen unter Berücksichtigung der Temperatur- und Druckabhängigkeit. Dies beinhaltet die mathematisch und thermo-mechanisch konsistente Formulierung und die experimentelle Identifikation der Materialparameter durch rheologische Untersuchungen. Die Materialmodelle sollen geeignet sein, in numerischen Strömungsberechnungsprogrammen eingesetzt zu werden, um innovative Umformprozesse in der Kunststofffertigung realistisch simulieren zu können.
Bild B1-1 zeigt ein Rotationsrheometer, mit dem die nichtlinearen Materialdaten der Kunststoffschmelzen (Bild B1-2) gemessen werden.

- Bild B1-1: Rheometer-Arbeitsplatz zur Messung der Materialeigenschaften von Flüssigkeiten.

- Bild B1-2: Scherentzähende Viskositäten und linear-viskoelastische Speicher- und Verlustmodule einer Kunststoffschmelze bei unterschiedlichen Temperaturen in Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit bzw. Frequenz