The Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.com) currently operates 76 institutes and research institutions throughout Germany and is the world’s leading applied research organization. Around 32,000 employees work with an annual research budget of 3.4 billion euros.

At the Fraunhofer IPT in Aachen, we work with more than 530 employees every day to make the production of the future more digital, more flexible and more sustainable. In the department »Precision technology and automation«, we deal with demanding challenges in the manufacturing industry to increase the efficiency of production processes.

Within the scope of your thesis, you will investigate different measurement principles and their applicability for the measurement of geometric errors in machine tools. You will perform simulative and experimental studies to develop a sensor concept using a combination of different measurement principles that is able to detect geometric errors with a sufficiently small measurement uncertainty.

What you will do

• Support in the metrological detection of geometric errors
• Conduct simulative and experimental studies to develop a sensor concept
• Conduct research to identify current trends and developments

What you bring to the table

• You are studying mechanical engineering, computational engineering science (CES), electrical engineering or a comparable subject
• Experience in MATLAB and/or Python is advantageous
• A high degree of initiative, independence and motivation
• Good language skills in German and/or English

What you can expect

• Ideal conditions for practical experience alongside your studies
• Professional supervision and collaboration in a dedicated team
• A state-of-the-art machine park equipped with edge cloud systems and 5G infrastructure

Interested? Apply online now. We look forward to getting to know you!

https://jobs.fraunhofer.de/job-invite/75338/

For any further information on this position please contact:
Tim Klinkhammer M. Sc.
Research assistant »Precision technology and automation«
Phone: +49 241 8904-141

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Schwimmende Offshore-Windenergie gilt als eine der vielversprechendsten Entwicklungen zur Nutzung der Windenergie, da sie die Stromerzeugung in tiefen Gewässern ermöglicht. Zur präzisen Vorhersage des dynamischen Verhaltens unter komplexen Umweltbedingungen besteht die Notwendigkeit, ein vollständig gekoppeltes Modell für schwimmende Offshore-Windenergieanlagen (FOWT) zu entwickeln.

Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ein vollständig gekoppeltes Modell entwickelt, das Aerodynamik, Hydrodynamik, strukturelle Elastizität und Regelungstechnik für eine FOWT umfasst. Die Unterschiede zwischen dem entwickelten Modell und einem quelloffenen Modell mit gleicher theoretischer Grundlage werden analysiert. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Modells werden durch den Vergleich mit bestehenden Modellen validiert. Auf Basis des entwickelten Modells werden anschließend die Gesamtleistung sowie die Rotorlasten, die aus dem Betrieb als schwimmende Windenergieanlage resultieren, untersucht.

 

Aufgaben:

• Einarbeitung in die Mehrkörpersimulationssoftware Simpack
• Modellierung eines aero-hydro-servo-elastisch gekoppelten Modells für schwimmende Offshore-Windenergieanlagen (FOWT)
• Analyse der Unterschiede zwischen dem in Simpack entwickelten Modell und OpenFAST sowie Validierung des gekoppelten Modells durch Vergleich mit bestehenden Modellen
• Untersuchung der Gesamtleistung und der durch verschiedene Wind- und Wellenbedingungen induzierten Rotorlasten

Voraussetzung:

• Motivation zum selbstständigen und verantwortungsbewussten Arbeiten
• Vorkenntnisse in der Mehrkörpersimulation und entsprechende Softwarekenntnisse (z. B. Simpack) sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich
• Programmierkenntnisse (insbesondere in MATLAB) sind von Vorteil

Wir bieten:

• Fachliche Betreuung und Zusammenarbeit in einem engagierten Team
• Sofortiger Beginn und zügiger Fortschritt der Abschlussarbeit
• Die Abschlussarbeit kann auf Englisch verfasst werden
• Möglichkeit zur Veröffentlichung der Ergebnisse in einer Fachpublikation – abhängig von der Qualität der Abschlussarbeit

 

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Jinqiu Pan, M. Sc.
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
jinqiu.pan@cwd.rwth-aachen.de

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Der steigende Bedarf an erneuerbaren Energien und die Nutzung von Offshore-Windressourcen führen dazu, dass Windparks weiter ins offene Meer und in tiefere Gewässer verlagert werden. Die Auslegung und Modellierung detaillierter Antriebsstränge ist dabei von zentraler Bedeutung für die Forschung und Entwicklung schwimmender Offshore-Windenergieanlagen.

Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ein Antriebsstrang für die IEA 15MW FOWT ausgelegt und in einem Mehrkörpersimulationsmodell (MKS) abgebildet. Basierend auf den empfohlenen Auslegungslasten und -kriterien wird zunächst ein mögliches Layout für ein Getriebe vorgeschlagen. Das ausgewählte Layout wird anschließend hinsichtlich Gewicht, Bauraum und Lastverteilung optimiert. Ein hochdetailliertes dynamisches Modell des Antriebsstrangs wird mit Hilfe eines MKS-Ansatzes erstellt. Dabei wird überprüft, dass im normalen Betriebsbereich keine Resonanzerscheinungen auftreten.

 

Aufgaben:

• Einarbeitung in die Mehrkörpersimulationssoftware Simpack
• Entwurf und Optimierung eines Antriebsstranglayouts gemäß relevanter internationaler
• Modellierung eines hochgenauen numerischen Mehrkörpersimulationsmodells (MKS) des Antriebsstrangs
• Vergleich des entwickelten Modells mit einem vorhandenen vereinfachten Modell und Bewertung des Resonanzverhaltens

Voraussetzung:

• Motivation zum selbstständigen und verantwortungsbewussten Arbeiten
• Vorkenntnisse in der Mehrkörpersimulation und entsprechende Softwarekenntnisse (z. B. Simpack) sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich
• Programmierkenntnisse (insbesondere in MATLAB) sind von Vorteil

Wir bieten:

• Fachliche Betreuung und Zusammenarbeit in einem engagierten Team
• Sofortiger Beginn und zügiger Fortschritt der Abschlussarbeit
• Die Abschlussarbeit kann auf Englisch verfasst werden
• Möglichkeit zur Veröffentlichung der Ergebnisse in einer Fachpublikation – abhängig von der Qualität der Abschlussarbeit

 

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Jinqiu Pan, M. Sc.
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
jinqiu.pan@cwd.rwth-aachen.de

 

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten wir mit mehr als 530 Mitarbeitenden täglich daran, dass die Produktion der Zukunft digitaler, flexibler und nachhaltiger wird. In der Gruppe »Lasersystem und Erwärmungstechnik« beschäftigen wir uns mit der Entwicklung und der Konstruktion verschiedener Prototypenmaschinen für laserbasierte und laserunterstützte Prozesse.

Im Rahmen der Abschlussarbeit entwickelst du laserunterstützte Erwärmungsprozesse für recycelbare Monomaterial-Sandwichpaneele (MMSP). Es wird ein numerisches Modell entwickelt, um die zeitliche Temperaturänderung entlang des Querschnitts von MMSP während des Erwärmungsprozesses zu beschreiben. Dabei werden sowohl Laser- als auch IR-Strahlung verwendet, um die Deckenschichten und den Schaumkern von MMSP auf unterschiedliche Temperaturen zu erwärmen. Damit wird die Umformbarkeit der MMSP erhöht, ohne die Schaumstruktur in der Kernschicht zu verändern. Das Modell wird experimentell durch einen realen Erwärmungsprozess von MMSP mit der Temperaturmessung an mehreren Orten validiert. Dafür wird der Versuch zur Modellvalidierung entwickelt und durchgeführt. Darüber hinaus wird eine virtuelle Parameterstudie auf Basis des Prozessmodells durchgeführt, um den Einfluss von Prozessparametern auf die Temperaturverteilung zu untersuchen. Auf Basis von der Parameterstudie wird eine modellbasierte Regelung für die MMSP-Erwärmung erstellt und aufgebaut.

Was Du bei uns tust

• Bestimmung der Randbedingungen für Erwärmungsprozesse von MMSP
• Aufstellung eines Prozessmodells für den Trocknungsprozess
• Experimentelle Modellvalidierung
• Modellbasierte Parameterstudie

Was Du mitbringst

• Du studierst Maschinenbau, Informatik, Physik, CES oder eine vergleichbare Fachrichtung
• Erste Kenntnisse in der Modellierung des Wärme- und Stoffübertragungsproblems sind vorteilhaft
• Du hast erste Erfahrungen im Programmieren (MATLAB oder Python)
• Eine selbstständige Arbeitsweise und Freude an interdisziplinärer Teamarbeit
• Gute Sprachkenntnisse in Englisch

Was Du erwarten kannst

• Wissenschaftliche Bearbeitung eines aktuellen und praxisrelevanten Themas
• Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung deiner Abschlussarbeit
• Mitwirkung in innovativen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit namhaften Industriepartnern

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:
Teng Chen M. Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter »Modulare Produktionsmaschinen«
Telefon: +49 241 8904-473