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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Homogenisierungsverfahren zur Multiskalen-Simulation in einer multiphysikalischen Umgebung

Beginn

ab sofort

Dauer

zunächst befristet auf 3 Jahre

Vergütung

bis Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit

Am Institut für Test und Simulation für Gasturbinen (SG) wird der Bereich Simulation und Lebensdauer von Bauteilen und Werkstoffen unter extremen Bedingungen besonders ausgebaut. Dazu wird einerseits eine Simulationsplattform für Triebwerke und Gasturbinen aufgebaut, um durch Simulationsverfahren die Entwicklung innovativer Flugantriebe und Gasturbinen zu beschleunigen. Andererseits werden numerische Verfahren entwickelt, um auf allen Skalenebenen die physikalischen Versagensphänomene in höchstbelasteten Werkstoffen und Bauteilen bei hohen Temperaturen in korrosiver Umgebung genauer und effizienter berechnen zu können. Damit soll die Lebensdauer innovativer und herausfordernder Werkstoffe realistischer abgebildet werden. Die Ergebnisse auf der Bauteilebene sollen in die Simulationsplattform eingehen. Wichtig ist dabei auch die Validierung der numerischen Verfahren, weshalb am Institut zudem eine umfangreiche Infrastruktur zum Testen von Bauteilen und Werkstoffen unter mechanisch-thermisch-chemischer Belastung auf- und ausgebaut wird. Zum Aufbau einer Multiskalen-Simulationsumgebung suchen wir Verstärkung für unser Team in Augsburg.

Ihre Aufgabenschwerpunkte sind:

  • Entwicklung von neuen mathematischen und numerischen Modellen, die für die Multiphysik und Multiskalen-Methodenentwicklung erforderlich sind. Dabei stehen insbesondere Homogenisierungsverfahren für Multiskalensimulationen im Fokus. Zielanwendungen sind im Bereich der Ermüdungsbelastung und thermomechanischer Ermüdung bei gleichzeitigem Einfluss durch korrosive Medien komplexer Werkstoffe und Bauteile
  • Implementierung der numerischen Modelle in proprietäre Finite-Elemente-Software sowie intern entwickelten Finite-Elemente Codes bevorzugt mittels objektorientierter Programmierung
  • Selbstständige Identifizierung der Anforderungen für geeignete Experimente auf allen relevanten Längenskalen unterhalb der Bauteilgröße für die Validierung der entwickelten Methoden in enger Zusammenarbeit mit der internen Testgruppe des Instituts sowie externe Projektmitarbeitende. Wissenschaftliche Bewertung des Validierungsergebnisses zur Rückführung der Erkenntnisse in die Methodenentwicklung
  • Validierung der implementierten Methoden bei komplexen Triebwerkbauteilen aus der Industrie im Rahmen von laufenden und zukünftigen Industrieprojekten. Wissenschaftliche Bewertung des Validierungsergebnisses zur Rückführung der Erkenntnisse in die Methodenentwicklung

Sie sind bei allen Tätigkeiten in einer interdisziplinäre Arbeitsumgebung auch über Abteilungs- und Institusgrenzen eingebunden. 

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossene wissenschaftliche Hochschulausbildung (Diplom/Master) im Bereich Maschinenbau oder verwandten Disziplinen mit Vertiefung im Bereich der Computer gestützten Mechanik mit Promotion auf dem Gebiet der Multiskalensimulation.
  • durch umfangreiche praktische Erfahrung nachgewiesene Kenntnisse im Bereich der Simulation des nichtlinearen Verhaltens anisotroper und ggf. poröser, inhomogener Werkstoffe unter transienten und hohen Lasten
  • ausgeprägte Erfahrung im Bereich der Softwareentwicklung und fundierte Kenntnisse in Programmiersprachen wie Fortran, C++ und Python
  • praktische Erfahrungen in der objektorientierten Programmierung
  • Erfahrung in der Mitarbeit bei Forschungsprojekten in Zusammenarbeit mit Partnern aus dem akademischen und industriellen Umfeld
  • ausgezeichnete Kenntnisse in der Theorie und Praxis der Finite-Elemente Methoden (FEM)
  • Kenntnisse in der Code-Optimierung und Code-Parallelisierung (z. B. Open-MPI)
  • gute Kenntnisse der deutschen und englischen Sprache
  • Aufgrund der Vernetzung der Arbeiten innerhalb des DLR und mit der Triebwerksindustrie wird die grundsätzliche Bereitschaft zu Reisetätigkeiten erwartet.
  • idealerweise praktische Erfahrung und sehr gute Kenntnisse im Versagensverhalten anspruchsvoller Werkstoffe und den Grundlagen der Materialwissenschaft. Interessant sind vor allem Werkstoffe wie CMC, TiAl und Nickelbasis-Legierungen.
  • Kenntnisse im Bereich der mikrostrukturellen Werkstoffbewertung durch CT-Scans und EBSD-Analysen wünschenswert
  • Kenntnisse über „Machine Learning“-Verfahren im Zusammenhang mit der Mehrskalen-Simulation vorteilhaft
  • idealerweise Erfahrungen in der Leitung von Forschungsprojekten

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Prof. Dr.-Ing. Stefan Reh
Institut für Test und Simulation für Gasturbinen

Tel.: +49 821 319874-2010

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Personalbetreuung Oberpfaffenhofen

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