Bachelorarbeit: Numerische und simulative Optimierung eines auf akustischen Oberflächenwellen basierenden Zustandsüberwachungssystems für Gleitlager

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt Windenergieanlagen(WEA). Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der  Robustheit und der Energieeffizienz der WEA sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden modernste Ingenieurssoftware und Systemprüfstände eingesetzt.

Zur Senkung der Stromgestehungskosten an modernen WEA wird eine Anhebung der Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA angestrebt. Hierzu bietet sich die Verwendung von Gleitlagern an, die bereits seit einigen Jahren in der Industrie eingesetzt werden. Bisher gibt es jedoch kein echtzeitfähiges Condition Monitoring System (CMS), um kritische Betriebspunkte frühzeitig vorherzusagen und zu vermeiden. Am CWD wird daher an einem modernen CMS-Netzwerk geforscht, in welchem unter anderem die Surface acoustic wave Technologie Anwendung findet. Diese Methode hat hohes Potential, jedoch hängt die Qualität des akustischen Messergebnisses unter anderem von der Positionierung der Sonden ab. Diese lässt sich optimieren.

Die Idee für diese studentische Arbeit ist daher der Aufbau eines FEMSimulationsmodells zur Untersuchung der Schallwellenausbreitung in Gleitlagern. Anhand von vorhandenen Messdaten kann das Modell validiert und die optimale Positionierung der Sonden mittels numerischer Optimierung bestimmt werden.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik und Einarbeitung in die verwendete Messtechnik: Surface Acoustic Wave (SAW)
• Auswertung von bestehenden Messdaten
• Aufbau eines FEM-Simulationsmodells zur Untersuchung der Schallwellenausbreitung in Gleitlagern
• Entwicklung einer intelligenten Methodik für die Optimierung der
  Sensorpositionierung

Voraussetzungen:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit, sowie eine sichere Beherrschung der deutschen oder englischen Sprache
• Interesse an Windenergie, an Getriebe- und Gleitlagertechnik sowie FEM-Simulation
• Erfahrung mit FEM-Simulation (Abaqus) ist wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich
• Programmiererfahrung in Python ist wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Arbeit an einem Thema mit hoher industrieller Relevanz
• Erlernen von praxisrelevanten Simulationsmethoden
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Option zur Beteiligung an einer wissenschaftlichen Veröffentlichung
• Sofortiger Beginn möglich

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Tim Scholz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
tim.scholz@cwd.rwth-aachen.de