Bachelorarbeit: Optimierung der Toleranzkette einer PMSM anhand von strukturdynamischen Berechnungen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Ma­schinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modell­beschreibungen ab. Diese Modell­beschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modellierungsmethoden dienen zudem der Erforschung und Weiterentwicklung akustischer Simulationstechniken für Elektrofahrzeuge als entscheidendes Element zukünftiger Produktentwicklung in der Elektromobilität. Dabei stehen elektrische Traktionsantriebe im Fokus, in denen permanentmagneterregte Synchronmaschinen als zentrale Antriebskomponente eingesetzt werden. Für eine robuste Auslegung ist es erforderlich, den Einfluss von Fertigungs und Montageabweichungen auf das dynamische und akustische Verhalten frühzeitig zu bewerten. In dieser Arbeit werden Fertigungstoleranzen über geeignete Modellparameter in einem eMKS Modell abgebildet und mithilfe strukturdynamischer Berechnungen systematisch untersucht. Ziel ist die Definition einer Zielfunktion sowie die Entwicklung einer Optimierungsroutine, um toleranzabbildende Modellparameter einer PMSM so anzupassen, dass ausgewählte Zielgrößen, beispielsweise Gehäuseoberflächenschwingungen, optimal erfüllt werden.

Aufgaben:

• Einarbeitung in eMKS-Berechnungen und modellbasierte Abbildung von Fertigungstoleranzen an PMSM-Komponenten
• Identifikation und Parametrisierung geeigneter Modellparameter zur Repräsentation der Fertigungsabweichungen
• Entwicklung und Durchführung eines Optimierungsansatzes zur Anpassung der Modellparameter an Zielgrößen (z.B. Gehäuseoberflächenschwingungen)
• Bewertung des Ansatzes sowie Dokumentation der Ergebnisse

Ihr Profil:

• Interesse an Modellbildung, Simulation und Antriebssystemen
• Grundverständnis von Dynamik/Mehrkörpersimulation oder Motivation zur Einarbeitung
• Programmierkenntnisse (z. B. Python/Matlab) sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Ein zukunftsorientiertes Themenfeld
• Vertiefung der Kenntnisse im Bereich Strukturdynamik
• Aktive Mitgestaltung der Forschungsrichtung
• Intensive Betreuung

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Semih Akbulut, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Eilfschornsteinstr. 18, 52062 Aachen
semih.akbulut@imse.rwth-aachen.de