Karriere am WZL

 

Bachelorarbeit

am Forschungsbereich Werkzeugmaschinen, Abteilung Maschinentechnik, Gruppe Maschinenuntersuchung und -beurteilung
 

Zielgerichtete Parametrierung eines schnellrechnenden Simulationsmodells für Spindeln

Motorspindel stellen aufgrund einer Vielzahl auf engem Raum wirkenden Wärmequellen und -senken aus thermo-elastischer Sicht hochkomplexe Strukturen dar. Aktuelle Forschungsvorhaben befassen sich deshalb mit dem simulativen Abbild thermo-elastischer Wechselwirkungen in Motorspindeln. Mithilfe hoch effizienter, prozessparallel arbeitender FEM-Modelle kann ein virtueller Spindelzwilling erzeugt werden und für Optimierungsmaßnahmen genutzt werden. Da neben einer hohen Simulationsgeschwindigkeit ebenso eine hohe Genauigkeit der Prognose gefordert ist, kommt der Parametrierung des Simulationsmodells eine entscheidende Bedeutung zu.

 
Zielsetzung dieser Bachelorarbeit ist die vergleichende Analyse und Validierung verschiedener Ansätze zur Parametrierung des bereits existierenden Simulationsmodells. Für Wärmequellen und -senken innerhalb der Motorspindel wie Lager, aktive Kühlsysteme oder den Asynchronmotor existieren verschiedene Ansätze, um die zu- oder abgeführte Wärmeleistung zu ermitteln. Ebenso muss für den Wärmeaustausch in Festkörperkontakten sowie für die Wärmeabgabe an die Umgebung geklärt werden, welche Beschreibungsansätze im Kontext des Zielkonflikts aus Genauigkeit und Geschwindigkeit zielführend sind.
Aufgabe ist es, sich einerseits mit theoretischen Modellen zur Beschreibung der verschiedenen Randbedingungen auseinanderzusetzen und anderseits Messungen an einem bestehenden Prüfstand durchzuführen, um die Wirksamkeit der theoretischen Modelle durch einen Abgleich mit gemessenen Werten zu untersuchen. Eine zügige Bearbeitung ist ausdrücklich erwünscht.
 
Voraussetzungen:
• Hohe Motivation und Leistungsbereitschaft
• Zuverlässigkeit und hohes Maß an Eigeninitiative
• Zügige Bearbeitung
• Sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse

Geboten wird:
• Eigenständige und flexible Gestaltung der Arbeitspakete bei gleichzeitig umfangreicher Betreuung
• Einarbeitung in die interessanten Themenfelder Simulation und Messtechnik
• Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsthema mit Industriepartnern
Zeitaufwand: 300,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Alexander Steinert, M.Sc.
 
Manfred-Weck-Haus 210
Tel.: +49 241 80-28220
Fax: +49 241 80-22293
Mail: A.Steinert@wzl.rwth-aachen.de