Bachelor- / Masterarbeit: Entwicklung von Ersatzmodellen zur Beschreibung der Ölströmung in Wälzlagern

Website Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Ma­schinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modell­beschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erfor­schung und Ent­wicklung von Me­thoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, indu­striel­ler Produktentstehungsprozesse.

Die Strömungsvorgänge in Wälzlagern beeinflussen maßgeblich deren Reibungsverhalten, Schmierstoffverteilung und letztlich auch die Lebensdauer. Während CFD-Simulationen zur präzisen Analyse eingesetzt werden können, ist deren Anwendung im Systemkontext aufgrund des hohen Rechenaufwands nur eingeschränkt praktikabel. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung effizienter CFD-Ersatzmodelle, die das relevante Strömungsverhalten auf verschiedenen Abstraktionsniveaus beschreiben.

Dazu werden auf Basis bereits vorhandener numerischer und experimenteller Daten systematisch vereinfachte Modelle entwickelt, welche die Wirkung der Lagerströmung auf die Systemumgebung effizient wiedergeben. Ergänzend sollen Methoden der Dimensionsanalyse, Reduced-Order-Modelle (z. B. POD) und KI-gestützte Ansätze (z. B. Regressionsmodelle oder neuronale Netze) eingesetzt werden, um das Input-Output-Verhalten der Lagerströmung zuverlässig zu approximieren.

 

Aufgaben:

  • Recherche zu Ersatzmodellierungsansätzen in der Strömungsmechanik
  • Systematische Reduktion von Geometrie- und Modellkomplexität (hierarchische Ersatzmodelle)
  • Anwendung und Vergleich von Methoden wie POD, Dimensionsanalyse oder Machine Learning
  • Entwicklung und Implementierung strömungsbasierter Ersatzmodelle
  • Validierung mit CFD- und experimentellen Daten

Voraussetzung:

  • Interesse an Strömungsmechanik, Modellbildung und datenbasierten Methoden
  • Erfahrung mit CFD kann hilfreich sein (nicht erforderlich)
  • Grundkenntnisse in Python und maschinellem Lernen sind von Vorteil
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Wir bieten:

  • Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
  • Zügige Bearbeitungsmöglichkeit
  • Intensive Betreuung
  • Sofortiger Beginn oder nach Absprache
  • Sehr gutes Arbeitsklima

 

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Amirreza Niazmehr, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
amirreza.niazmehr@imse.rwth-aachen.de

 

 

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