Bachelor- / Masterarbeit: Designstudie für die Erfassung von Querkräften in Mehrkomponentenaufnehmern (MKA) für WEA-Systemprüfstände

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Der Entwicklungsprozess neuer und leistungsstärkerer Windenergieanlagen wird durch umfangreiche Tests auf Systemprüfständen begleitet, um die Effizienz und Sicherheit der Anlagen zu gewährleisten. Einen entscheidenden Einfluss auf die Auslegung des Triebstrangs haben die Eingangslasten. Ein neuartiger Mehrkomponentenaufnehmer ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von Drehmoment und nichttorsionalen Lasten direkt im Kraft- und Momentenfluss des Prüflings mit hoher Genauigkeit.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird eine Methode zur Erfassung der Querkräfte an WEA-Systemprüfständen entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode soll das Design eines Mehrkomponentenaufnehmers hinsichtlich Steifigkeit und Dehnungen optimiert werden. Neben der Analyse des physikalischen Verhaltens ist die Analyse von Übersprecheffekten ein weiteres Ziel dieser Arbeit.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik und Einarbeiten in die Thematik
• Einarbeitung in FEM und Abaqus
• Einarbeitung in bestehende DMS-Modellierungsstrategien
• Entwicklung einer Methodik zur Erfassung von Querkräften
• Entwicklung und Ausarbeitung möglicher Design-Varianten
• Aufbau eines FEM-Modells des Mehrkomponentenaufnehmers
• Durchführung von Lastrechnungen und Analyse der Designs hinsichtlich Steifigkeit, Dehnungen und Übersprechen
• Durchführung einer Sensitivitätsanalyse und Optimierung des Designs

Voraussetzung:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Interesse an Modellierung, Simulation und Programmierung
• Vorkenntnisse im Bereich der FE-Analyse (Abaqus) und in Matlab sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Erlernen von praxisrelevanten Simulationsmethoden
• Eigenverantwortliches Arbeiten und flexible Arbeitszeiten
• Sofortiger Beginn oder nach Absprache
• Kontakt und Zusammenarbeit mit Industriepartnern

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Lukas Schmitz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
lukas.schmitz@cwd.rwth-aachen.de