Bachelor- / Masterarbeit: Entwicklung einer Modellierungsmethode für die Mehrkörpersimulation von Planetengleitlagern in Windkraftanlagen

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt Windenergieanlagen. 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.

Zur Senkung der Stromentstehungskosten an modernen Windenergieanlagen (WEA) wird eine Anhebung der Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA angestrebt. Hierzu bietet sich die Verwendung von kompakten, gleitgelagerten Planetenrädern an. Am CWD wird daher an der Gleitlagerung von Planetenrädern in WEA-Getrieben geforscht.

Elasto-hydrodynamische Simulationen werden verwendet um die Leistung des Planetenlagers zu analysieren. Die Einbeziehung einer solch detaillierten Simulation in das Gesamtmodell einer Windkraftanlage ist nicht effizient. Für die Analyse der Auswirkungen, die die Gleitlager auf Zahnräder, Wellen usw. haben, ist eine wesentlich effizientere Modellierungsmethode erforderlich. Aus diesem Grund wird die Darstellung des Planetenlagers durch Steifigkeits- und Dämpfungskoeffizienten untersucht. Anpassung des Mehrkörpermodells mit Steifigkeits- und Dämpfungswerten der Planetengleitlager ist das Ziel dieser Arbeit.

Aufgaben:

▪ Recherche des Stands der Technik
▪ Einarbeitung in die FE-, EHD- und MKS-Modellierung
▪ Strukturierte Übertragung von Planetengleitlagern in ein vollständiges Simulationsmodell der Windkraftanlage
▪ Evaluierung verschiedener Modellierungsmethoden
▪ Analyse des Systemverhaltens einer vollständigen Windkraftanlage.

Voraussetzungen:

▪ Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit, sowie eine sichere Beherrschung der deutschen oder englischen Sprache
▪ Interesse and Gleitlagertechnik, Windenergie und Simulationstechnik
▪ Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Mehrkörpersimulation (z.B. in SIMPACK) sowie der Programmierung (z.B. MATLAB Simulink) sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

▪ Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
▪ Eine Abschlussarbeit mit industrienaher Thematik und hoher Relevanz
▪ Erlernen von praxisrelevanten Simulationsmethoden
▪ Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
▪ Sofortiger Beginn möglich
▪ Flexible Arbeitszeiten

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Mattheus Lucassen, M. Sc.
Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
math.lucassen@imse.rwth-aachen.de