Masterarbeit: FEM Topologie Optimierung von Elastomermotorlagern in Hybridfahrzeugen unter Berücksichtigung von 3DDruck Fertigungsverfahren

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (MSE) der RWTH Aachen University forscht auf dem Gebiet der Antriebssysteme und seiner Subsysteme. Ein Fokus liegt auf der Schwingungsanalyse von Antriebsstrangkomponenten bis hin zum gesamten Antriebssystem. In zahlreichen Forschungsprojekten wurden in den letzten Jahrzehnten die numerischen und messtechnischen Werkzeuge zur Schwingungsanalyse weiterentwickelt. Sie unterstützen heute bei der dynamischen Auslegung sowie der Analyse des NVH (Noise, Vibration, Harshness) – Verhaltens unterschiedlichster Applikationen im Automobil-, Bahn- und Off-Highway-Bereich.

Das Geräuschverhalten von Automobilen kann die vom Kunden wahrgenommene Qualität signifikant beeinflussen. Eine effektive Maßnahme dieses Verhalten zu optimieren besteht im Einsatz von Elastomer-Motorlagern als Dämpfungselement zwischen Motor und Karosserie. Lange Zeit wurden Motorlager exakt auf Verbrennungsmotoren abgestimmt. Diese Abstimmung führt jedoch dazu, dass existierende Lager für den Einsatz in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen bezüglich des NVHVerhaltens nicht geeignet sind.

In einem Forschungsvorhaben wurde daher eine Methoden zur Entwicklung angepasster Elastomermotorlager unter den neuen Randbedingungen elektrifizierte Antriebsstränge erforscht. Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist, den entwickelten Ansatz zur FE-basierten Geometrieanpassung von Motorlagern unter Berücksichtigung von 3D-Druck Fertigungsverfahren für eine prototypische Umsetzung weiterzuentwickeln.

Aufgaben:

• Einarbeitung in die FEM-Modellierung, Topologie-Optimierung sowie den 3D-Druck von Elastomeren
• Anpassung der Geometrieänderung durch den Optimierungsalgorithmus unter Berücksichtigung 3D-Druck
  bedingter Prozessparameter (z.B. Stützmaterial, Anisotropie durch
  Bahnorientierung, etc.)
• Steigerung der Berechnungseffizienz in der FEMGeometriebewertung durch Anpassung ausgewählter
  Berechnungsprozesse
• Validierung durch Anwendung der Methode:
  o 3D-Druck Fertigung und Messung der optimierten Struktur

Voraussetzung:

• Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
• Interesse an Strukturdynamik und Topologie Optimierung (FEM)
• Vorkenntnisse in FE-Software und Programmiertechnik von Vorteil, jedoch nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Zukunftsorientiertes Themenfeld
• Zügige Bearbeitungsmöglichkeit und intensive Betreuung
• Home-Office über Remotezugriff möglich
• Erlernen praxisrelevanter Simulationsmethoden

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Sebastian Bahr, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Eilfschornsteinstr. 18, 52062 Aachen
sebastian.bahr@imse.rwth-aachen.de