Masterarbeit: Implementierung eines Lager-Submodells in ein FEM-Modell eines WEA-Getriebes zur Analyse von Wälzlagerparametern

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 (WEA) sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.
Die Reduktion der schadensbedingten Stillstandzeiten ist eine Möglichkeit zur Senkung der Stromgestehungskosten. Die längsten Stillstandzeiten resultieren aus Getriebeschäden, die häufig auf Lagerschäden zurückzuführen sind. Im Forschungsprojekt „WEA-RiWa“ wird das Planetenträgerlager hinsichtlich Schäden aufgrund von Ringwandern untersucht. Ringwandern ist die Relativbewegung eines Wälzlagerrings bezüglich des Fügepartners (hier Gehäuse) und wird wesentlich durch die Wälzkörperkräfte und Deformation des Lagersitzes beeinflusst.
In der Masterarbeit soll der Einfluss von Wälzlagerparametern auf das Ringwandern simulativ mit der Finite Elemente Methode (FEM) analysiert werden. Durch die Implementierung von Wälzlager-Submodellen in ein globales FEM-Getriebemodell einer WEA soll der Einfluss unterschiedlicher Wälzlager-parameter auf die Ringwanderursachen rechenzeiteffizient bestimmt werden.
Das Ziel der Masterarbeit ist der quantifizierte Parametereinfluss auf das Ringwandern durch Verwendung eines rechenzeiteffizienten Submodell des Planetenträgerlagers.

Aufgaben:

• Erweiterung vorhandener FEM-Modelle
• Definition eines Prüfplans mittels Design of Experimrents (DoE)
• Sensitivitätsanalyse von Wälzlagerparametern

Voraussetzung:

• Interesse an Simulationen 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 Wissenschaftlicher Mitarbeiter
• 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