Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Gleitlager bieten gegenüber Wälzlagern Vorteile wie eine höhere realisierbare Leistungsdichte und einen potenziell verschleißfreien Betrieb.
Ein Ausfall der Ölversorgung kann jedoch dazu führen, dass Gleitlager durch Adhäsionsschäden erheblich beschädigt werden. Um einen Ausfall des Antriebssystems zu vermeiden, sind eine schnelle Detektion des unzulässigen Zustands und die Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen erforderlich.
Diese Arbeit konzentriert sich auf die experimentelle Bestimmung von Alarmgrenzwerten für Schadensfälle an Gleitlagern. Reproduzierbare Alarmgrenzwerte gewährleisten die Robustheit des Systems gegenüber Störeinflüssen. Das untersuchte, temperaturbasierte Zustandsüberwachungssystem arbeitet dabei autonom. Die benötigte Energie wird durch Energy Harvesting bereitgestellt, die Daten werden von einem integrierten Mikrocontroller verarbeitet, und eine drahtlose Schnittstelle dient zur Alarmübermittlung.
Aufgaben:
- Literaturrecherche/ Einarbeitung in die Thematik
- Erstellung eines geeigneten Versuchsplans
- Experimentelle Bestimmung von temperaturbasierten Alarmgrenzen im Schadensfall
- Analyse und Interpretation der Messergebnisse
- Dokumentation der Arbeit
Voraussetzung:
- Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
- Interesse an interdisziplinären Fragestellungen sowie Digitalisierung im Maschinenbau
- Erste Erfahrungen im experimentellen Arbeiten wünschenswert, jedoch nicht zwingend erforderlich
Wir bieten:
- Aktuell relevante und zukunftsorientierte Problemstellung
- Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
- Intensive Betreuung und zügige Bearbeitungsmöglichkeit
- Sofortiger Beginn oder nach Absprache
- Sehr gutes Arbeitsklima
Interesse vorhanden, aber noch unentschlossen?
Fragen können wir gerne im persönlichen Gespräch besprechen!
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Thao Baszenski, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
thao.baszenski@imse.rwth-aachen.de
Projekt- / Bachelor- / Masterarbeit: Literaturrecherche: Elektrische Wälzlagerschäden, ihre Einflussgrößen und der Einfluss kombinierter Belastungen
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (iMSE) erforscht zusammen mit dem Chair for Wind Power Drives (CWD) das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromentstehungskosten.
Eines der wirtsch. Hauptprobleme bei Windenergieanlagen ist der Ausfall des Getriebes. Ursächlich dafür sind in 76 % aller Fälle Schäden an den verbauten Wälzlagern. Dabei tritt ein Großteil dieser Schädigungen bereits bei 1 – 20 % der errechneten Lagerlebensdauer auf. Ursachen für die Frühausfälle werden in mechanischen, elektrischen und chemischen Lasten bzw. deren Kombination vermutet.
Werde auch Du Teil der Problemlösung!
Mit deiner Literaturrecherche erstellst du einen Überblick zwischen einzelnen elektrisch induzierten Frühausfallschäden an Wälzlagern und deren Faktoren. Dies bildet die Grundlage für eine spätere Reproduktion und der Einordnung von Schädigungen durch eine Kombinierte elektrische und chemische Belastung.
Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
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Jörn Harling, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
joern.harling@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Untersuchung dynamisch-mechanischer Eigenschaften von elastischen 3D-Druck-Polymeren in der Antriebstechnik
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.
Elastomer Bauteile spielen eine zentrale Rolle, um das Schwingungsverhalten von Systemen gezielt zu beeinflussen. Hierbei ist es erforderlich, das statische und dynamische Steifigkeits- und Dämpfungsverhalten dieser Bauteile prognostizieren zu können. Da die herkömmlichen Verfahren zur Fertigung dieser Bauteile Einschränkungen bezüglich der Geometrie mit sich bringen, birgt der 3D Druck mit elastischen Polymeren ein großes Potential die mechanischen und konstruktiven Möglichkeiten dieses Werkstoffs weiter auszuschöpfen. Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist, die dynamisch mechanischen Eigenschaft-en 3D gedruckter elastischer Polymere zu untersuchen.
Aufgaben:
Voraussetzung:
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Sebastian Bahr, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
sebastian.bahr@imse.rwth-aachen.de
Projekt- / Bachelor- / Masterarbeit: Experimentelle Untersuchung eines innovativen Zustandsüberwachungssystems für Gleitlager in Windenergieanlagen
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Die Zustandsüberwachung von Maschinenelementen ist für die fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau von grundlegender Bedeutung. Mithilfe von Zustandsüberwachungssystemen können kritische Betriebszustände sowie sich anbahnende Schäden von Maschinenelementen detektiert werden. Durch eine frühzeitige Schadenserkennung können Maschinen bedarfsgerecht gewartet werden, sodass ihre Betriebssicherheit gewährleistet wird.
In dieser Arbeit liegt der Fokus auf der temperaturbasierten Schmierspaltüberwachung von Gleitlagern. Hierzu
soll zunächst ein bereits gefertigter Prototyp auf einen Komponentenprüfstand experimentell untersucht
werden. Die erzielten Ergebnisse sollen mittels induktiver Wegsensoren sowie Mehrkörpersimulation evaluiert sowie validiert werden.
Das in dieser Arbeit erprobte Konzept kann anschließend als Ausgangspunkt dienen, um in einen nachfolgenden Schritt auf einen Anwendungsfall wie den Gleitlagerungen in der Planetengetriebestufe von Windenergieanlagen übertragen zu werden.
Aufgaben:
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Thao Baszenski, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Bachelor- / Masterarbeit: Machine Learning (ML) zur echtzeitfähigen, hochaufgelösten Temperaturfeldbestimmung für die Zustandsüberwachung von Gleitlagern
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Die Zustandsüberwachung von Maschinenelementen ist für die fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau von grundlegender Bedeutung. Mithilfe von Zustandsüberwachungssystemen können kritische Betriebszustände sowie sich anbahnende Schäden von Maschinenelementen detektiert werden. Durch eine frühzeitige Schadenserkennung können Maschinen bedarfsgerecht gewartet werden.
In der Arbeit liegt der Fokus auf der Überwachung von Gleitlagern. Wichtige Größen zur Abschätzung kritischer Betriebszuständen stellen die Lagertemperatur und Schmierspalthöhe dar. Die Schmierspalthöhe ist dabei indirekt über die Temperaturverteilung der Lauffläche bestimmbar. Jedoch wird die messtechnisch erfassbare Auflösung des Temperaturfeldes durch die Abmaße der Temperatursensoren beschränkt.
Das Ziel ist daher die Entwicklung einer Methodik zur hochaufgelösten Temperaturfeldbestimmung. Hierzu soll zunächst das Temperaturfeld simulativ bestimmt, die relevanten Stützpunkte identifiziert sowie abschließend die Verteilung mathematisch mittels Machine Learning abgebildet werden.
Aufgaben:
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Thao Baszenski, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
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Bachelor- / Masterarbeit: Systemmodellierung eines smarten, autonom operierenden Gleitlagers
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Sensorintegrierende Maschinenelemente (SiME) können in der Industrie als Beschleuniger der flächendeckenden Digitalisierung im Maschinenbau dienen. SiME zeichnen sich durch die Positionierung der Messstelle, der Energieversorgung und der Datenaufbereitung direkt in die mechanische Struktur des Maschinenelements aus, sodass sie ohne externe Verkabelung operieren. Die Entwicklung dieser mechatronischen Systeme geht durch ihren interdisziplinären Charakter jedoch mit Herausforderungen in der Produktentwicklung einher.
In dieser Arbeit liegt der Fokus auf der Entwicklung einer Systemmodellierung eines Sensorintegrierenden Gleitlagers (SiGL). Die Grundlage für die Modellierung stellt ein SiGL-Prototyp dar, welcher am MSE entwickelt wurde.
Das Ziel dieser Arbeit ist daher dieses entwickelte mechatronische Produkt vollständig mittels MBSE-Methodik zu modellieren. Das zu entwickelten Modell kann die Grundlage für eine rasche, modelbasierte Produktentwicklung von SiGL bilden, sodass diese teilautomatisiert und maßgeschneidert auf ihrer Zielsystems und unter Berücksichtigung der einhergehenden Anforderungen konzipiert werden können.
Aufgaben:
Voraussetzung:
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Thao Baszenski, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Wissenschaftliche/r Mitarbeiter (w/m/d) – Systems Engineering
Unser Profil:
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (MSE) 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.
Der Bereich Systems Engineering – Design Methodology des MSE befasst sich schwerpunktmäßig mit Methoden des Model-Based Systems Engineering als zentralem Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse für ein breites Spektrum an technischen Systemen und Branchen.
Ihr Profil:
Ihre Aufgaben:
Als Mitarbeiter/in des Forschungsbereichs Systems Engineering – Design Methodology erforschen Sie zukunftsweisende MBSE-Methoden und Prozesse für die digitale Entwicklung von innovativen und nachhaltigen Produkten.
Wir bieten:
Unser Angebot:
Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis.
Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet auf 2 Jahre.
Eine Verlängerung um 2 Jahre ist vorgesehen, darüber hinaus ist ein weiteres Jahr geplant.
Die befristete Beschäftigung erfolgt im Rahmen der Befristungsmöglichkeiten des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes.
Es handelt sich um eine Vollzeitstelle.
Eine Promotionsmöglichkeit besteht.
Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L.
Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.
Das vollständige Stellenangebot finden Sie hier.
Für Vorabinformationen steht Ihnen
Herr Thilo Zerwas
Tel.: +49 (0) 241 80-27353
E-Mail: thilo.zerwas@imse.rwth-aachen.de
zur Verfügung.
Ihre Bewerbung richten Sie bitte bis zum 31.06.2025 an:
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
RWTH Aachen
Frau Jenny Teßmann
52056 Aachen
Gerne können Sie Ihre Bewerbung auch per E-Mail an humanresources@imse.rwth-aachen.de senden.
Projekt- / Bachelor- / Masterarbeit: Experimentelle Bestimmung von Alarmgrenzwerten einer autonomen Gleitlager-Zustandsüberwachung
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Gleitlager bieten gegenüber Wälzlagern Vorteile wie eine höhere realisierbare Leistungsdichte und einen potenziell verschleißfreien Betrieb.
Ein Ausfall der Ölversorgung kann jedoch dazu führen, dass Gleitlager durch Adhäsionsschäden erheblich beschädigt werden. Um einen Ausfall des Antriebssystems zu vermeiden, sind eine schnelle Detektion des unzulässigen Zustands und die Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen erforderlich.
Diese Arbeit konzentriert sich auf die experimentelle Bestimmung von Alarmgrenzwerten für Schadensfälle an Gleitlagern. Reproduzierbare Alarmgrenzwerte gewährleisten die Robustheit des Systems gegenüber Störeinflüssen. Das untersuchte, temperaturbasierte Zustandsüberwachungssystem arbeitet dabei autonom. Die benötigte Energie wird durch Energy Harvesting bereitgestellt, die Daten werden von einem integrierten Mikrocontroller verarbeitet, und eine drahtlose Schnittstelle dient zur Alarmübermittlung.
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Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Projekt- / Bachelor- / Masterarbeit: Experimentelle Erprobung von Energy Harvesting Methoden für Sensorintegrierende Maschinenelemente
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Sensorintegrierende Maschinenelemente (SiME) bieten das Potenzial, die Digitalisierung im Maschinenbau zu beschleunigen. SiME zeichnen sich durch eine integrierte Zustandsüberwachung sowie durch eine autarke Betriebsweise aus, wodurch externe Verkabelungen vollständig eliminiert werden.
Dank der in-situ-Überwachung bieten SiME einen erheblichen Mehrwert in Bezug auf die Qualität der erfassten Informationen, da Messunsicherheiten durch minimierte Transferwege reduziert werden. Die Autarkie der SiME wird durch drahtlose Datenübertragung und die Gewinnung der erforderlichen Energie mittels Energy-Harvesting-(EH)-Methoden aus den Umgebungsbedingungen des jeweiligen Maschinenelements ermöglicht.
Im Rahmen dieser Arbeit soll die mittels EH gewinnbare Energiemenge an einem Gleitlagerprüfstand bestimmt werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Erzeugung elektrischer Energie durch die Nutzung der entstehenden Abwärme sowie der während des Betriebs auftretenden kinetischen Energie.
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Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
thao.baszenski@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Bewertung des Viskositäteinflusses in Axialwälzlagern
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.
Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Antriebssystemen müssen Maschinenelemente hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimiert werden. Meistens werden hierzu Öle oder Fette eingesetzt. Um die Schmierstoffeigenschaften gezielt anzupassen, werden den Ölen und Fetten verschiedene Additive zugefügt. Das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen unter schiedlichen Additivgruppen ist für ein optimiertes Antriebssystem entscheidend.
Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
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Merle Reimers, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
merle.reimers@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Einflüsse auf die Entstehungsprozesses von Verschleißschutzschichten
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.
Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Antriebssystemen müssen Maschinenelemente hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimiert werden. Meistens werden hierzu Öle oder Fette eingesetzt. Um die Schmierstoffeigenschaften gezielt anzupassen, werden den Ölen und Fetten verschiedene Additive zugefügt. Das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen unter schiedlichen Additivgruppen ist für ein optimiertes Antriebssystem entscheidend.
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Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
merle.reimers@imse.rwth-aachen.de