Bachelor- / Masterarbeit: Vorstudie mit Finite Elemente Simulation zur Zustands-überwachung von Gleitlagern durch akustische Oberflächenwellen

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Windenergieanlagen (WEA). 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 Stromgestehungskosten an modernen WEA wird eine Anhebung der Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA angestrebt. Hierzu bietet sich die Verwendung von kompakten, gleitgelagerten Planetenrädern in der ersten Planetenstufe an.
Am CWD wird daher an Planetengleitlagern geforscht. Eine große Herausforderung ist der ausfallsichere Betrieb der Gleitlager. Eine Zustandsüberwachung ist hierfür von immenser Bedeutung. Im Forschungsprojekt „Journal Bearings for Wind Turbines“ wird an einer neuartigen Zustands-überwachung für Gleitlager geforscht, die auf akustischen Oberflächenwellen basiert. Diese Methode hat den Vorteil hoher Robustheit gegen Störgeräusche, da sie die Charakteristik aktiv in das Lager eingebrachter Schallimpulse vermisst. Die Güte der Messung hängt stark von der Art der Anregung ab.
Ziel dieser studentischen Arbeit ist daher ein plausibilisiertes Finite-Elemente Modell mit dem die akustischen Oberflächenwellen in einem Gleitlager untersucht werden können.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik zum Thema Zustandsüberwachung, Gleitlagertechnologie, akustische Oberflächenwellen und Finite-Elemente-Methode
• Aufbau eines Finite-Elemente-Modells zur Simulation akustischer Oberflächenwellen an einem Radialgleitlager
• Abgleich von Simulationsergebnissen mit Messdaten
• Auswertung und Interpretation der Ergebnisse
• Übertrag der Erkenntnisse auf das reale Getriebesystem

Voraussetzungen:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit, sowie eine sichere Beherrschung der deutschen oder englischen Sprache
• Spaß an praktischem sowie theoretischem Arbeiten
• Interesse an Gleitlagertechnik und Windenergie
• Vorkenntnisse im Bereich Finite-Elemente-Methode und Programmiererfahrung in Python wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Thema mit hoher industrieller Relevanz
• Erlernen von Methoden zur Signalanalyse und Maschinendiagnose
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Option zur Beteiligung an einer wissenschaftlichen Veröffentlichung
• Sofortiger Beginn möglich oder nach Absprache

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Thomas Decker, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
thomas.decker@cwd.rwth-aachen.de