Simulation and Design

The interdisciplinary department Simulation and Design acts as an interface at the IWK and deals with comprehensive simulation methods. The focus is on direct or indirect data-based optimization of technical problems in the field of plastics technology and beyond.

Using a wide range of simulation tools and different optimization algorithms, the aim is to quantify and sustainably optimize the extensive interactions between component, material and process.

Core competencies

  • Design and dimensioning of components with analytical and numerical calculation methods (finite element method)
  • Analysis, verification and optimization of problems in the field of dynamics
  • Implementation of design methods suitable for plastics in the simulation environment of ANSYS Workbench
  • Generation and parameterization of complex material models for the simulation of the long-term behavior of plastics
  • Topology optimization to improve material utilization
  • Design of process/structure couplings for integrative and holistic optimization of components with direct consideration of the manufacturing process
  • Analysis and optimization of manufacturing processes based on sensor data using machine learning methods
  • General data analysis and elaboration of relevant correlations and interactions
  • Measurement-based acquisition, analysis and simulation-based optimization of the vibration behavior of arbitrarily excited structures

Reference books

Hopmann, C., Kunz, J., Michaeli, W., Herrlich, N., Land, W. (Hrsg.):
Kunststoffpraxis: Konstruktion. TDS Herrlich GmbH, D-Kirchhain
Aktualisierungsstand 2021

Herrlich, N., Land, W., Hopmann, C., Kunz, J., Michaeli, W. (Hrsg.):
Kunststoffpraxis: Eigenschaften. TDS Herrlich GmbH, D-Kirchhain
Aktualisierungsstand 2021

Kunz, J.: Kunststoff-Laufmantelrollen und ihre kontaktmechanische Auslegung. In: KISSsoft AG (Hrsg.): Schweizer Maschinenelemente Kolloquium 9./10. November 2010 Rapperswil, Tagungsband. TUDpress, Verlag der Wissenschaften GmbH, D-Dresden 2010

Journals

2023

Download Strukturschaumstoff unter Querbelastung
Kunz, J., KunststoffXtra 10-2023, S. 62-65

Download Kunststoffgerechte Bauteilauslegung in 3D
Jenni, E., Studer, M., KunststoffXtra 07-08/2023, S. 19-21

Download Ein Steifigkeitsmodell für Strukturschaumstoffe
Kunz, J., Konstruktion 01-02/2023, S. 60-64

Download Betrachtungen zur Poissonzahl
Kunz, J., KunststoffXtra 01-02/2023, S. 28-31

2022

Download Dehngrenzen und sprödes Werkstoffverhalten
Kunz, J., KunststoffXtra 05-06/2022, S. 25-28

2020

Ein Leitfaden für die Praxis
Prof. Dr. Pierre Jousset¹, Prof. Dr. Markus Henne², Prof. Dr. Niedermeier³ (¹ Fachbereichsleiter Verbindungstechnik, IWK, HSR Rapperswil, ² Fachbereichsleiter Mechanische Systeme, IWK, HSR Rapperswil, ³ Prof. Dr.-Ing. Michael Niedermeier, Leiter Steinbeis-Innovationszentrum Werkstoff- und Oberflächentechnologie Friedrichshafen und Leiter Werkstoffprüflabor der Hochschule Ravensburg-Weingarten RWU), KunsstoffXtra 4/2020, Seite 34-37

2019

Einfluesse auf die Mikroschaedigungs-Dehngrenzen.pdf
Kunz, J.: Einflüsse auf die Mikroschädigungs-Dehngrenzen. Kunststoffe 109(2019)10, S. 212-216

Druckbelastungsgrenzen abschaetzen.pdf
Kunz, J.: Druckbelastungsgrenzen abschätzen. KunststoffXtra9(2019)11, S. 17-21

2018

Randnotizen zur Gestaltänderungsenergiehypothese
Kunz, J.: Randnotizen zur Gestaltungsänderungsenergiehypothese, Sonderdruck aus Konstruktion 9/2018, S. 53-56

2018 Spannungszustand und Werkstoffverhalten.pdf
Kunz, J.: Spannungszustand und Werkstoffverhalten, Sonderdruck aus KunststoffXtra 8 (2018) Nr. 4, S. 14–18

KU 2018 02 Reversibilitaet-als-Auslegungskriterium.pdf
Kunz, J.: Reversibilität als Auslegungskriterium, Kunststoffe 108(2018)2, S. 67-71

Lectures

2019

Müller, L., Henne, M.: „Effektive Drohnenabwehr aus der Luft: Eine Kombination aus manuellem und autonomem Flug“, MAT-Konferenz (ehemals Mobility-Forum), Bern, 6. November 2019