Bachelor- / Masterarbeit: Simulative Einflussanalyse der Gehäusesteifigkeit auf das Ringwanderverhalten von Wälzlagern in WEA

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebs-systemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen (WEA) sowie die Senkung der Stromgestehungs-kosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Eine Möglichkeit zur Senkung der Stromgestehungskosten stellt die Reduktion von schadensbedingten Stillstandzeiten dar. Das rotorseitige Wälzlager des Planetenträgers neigt zu vorzeitigen Ausfällen. Eine Schadens-ursache stellt das sogenannte Ringwandern dar, bei dem eine schlupfartige Relativbewegung des Außenrings zum Gehäuse auftritt. Um Ringwandern der Planetenträgerlager gezielt verhindern zu können, ist eine Untersuchung des Wandermechanismus unerlässlich. Zur Analyse des Ringwanderns werden Simulationen mittels Finite Elemente Methode (FEM) durchgeführt. Aufgrund von Zeiteffizienz werden Modelle angewandt, die auf Wälzkörper (WK), Lageraußenring und Lagersitz im Getriebe reduziert sind.

Ziel der Abschlussarbeit ist der quantifizierte Einfluss der Steifigkeit des Lagersitzes im reduzierten FEM-Modell auf das Ringwanderverhalten. Dazu soll u.a. die funktionale Abhängigkeit des Wanderweges s vom Gehäuse-durchmesser bestimmt werden.

Aufgaben:

• Erweiterung eines bestehenden FEM-Modells
• Definition eines Prüfplans mittels Design of Experiments (DoE)
• Durchführung einer simulativen FEM-Studie auf Basis des DoE-Prüfplans
• Postprocessing mittels Regressionsanalyse

Voraussetzung:

• Interesse an mechanischen Problemstellungen im Kontext der Windenergie
• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten
• Bereitschaft sich eigenständig in neue Themengebiete einzuarbeiten
• Vorkenntnisse im Bereich FEM (Abaqus) und/oder Programmierung (Python/Matlab) vorteilhaft

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Flexible Arbeitszeiten und Möglichkeit zum Arbeiten im Homeoffice
• Kontakt zur Industrie und Zusammenarbeit mit anderen Forschungsstätten
• Möglichkeit zur anschließenden Tätigkeit am Institut als studentische/wissenschaftliche Hilfskraft
• Sofortiger Beginn möglich oder nach Absprache

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Pascal Bußkamp, M. Sc.
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
pascal.busskamp@cwd.rwth-aachen.de