Bachelor/Master Thesis: Optimization of Surface Parameters for Improved Tribological Performance of Crankshaft Main Bearings

The Institute for Machine Elements and Systems Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements and represents this in experimentally validated model descriptions. These model descriptions are used to analyze and design the functional, loss, and noise behavior of entire technical systems with a focus on drive technology. The developed models also serve to research and develop methods of Model-Based Systems Engineering as a central element of future industrial product development processes.
As part of the DFG project on the tribological analysis of textured plain bearing systems, a master’s thesis is being offered. This project focuses on reducing friction and wear in plain bearing systems, such as those used in wind turbines and internal combustion engines. Special attention is given to surface texturing, which can contribute to resource-efficient design of machines and plants.

This thesis focuses on the optimization of surface parameters to reduce friction and wear in crankshaft main bearings of internal combustion engines. The aim of this work is to identify optimal surface topographies through targeted variation and analysis of roughness parameters and to validate their influence on tribological behavior both experimentally and through simulation.

Tasks:

  • Parameter study to identify optimal surface characteristics
  • Conducting EHD simulations with AVL Excite for various surface parameters
  • Validation of simulation results using experimental test bench data
  • Derivation of design guidelines for optimized surface topographies
  • Documentation and critical evaluation of results

Prerequisites:

  • Good programming skills in Python
  • Interest in interdisciplinary questions between powertrain technology and software engineering

We offer:

  • A highly relevant and future-oriented research topic
  • Flexibility in defining individual areas of focus
  • Intensive supervision by experienced scientists
  • Access to state-of-the-art simulation tools
  • Immediate start or by arrangement

 

We look forward to your application by email:

Benjamin Klinghart, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
Benjamin.Klinghart@imse.rwth-aachen.de

Bachelor/Master Thesis: Python Scripting for Investigating Coupled EHD+T Models in AVL Excite and Abaqus

The Institute for Machine Elements and Systems Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements and represents this in experimentally validated model descriptions. These model descriptions are used to analyze and design the functional, loss, and noise behavior of entire technical systems with a focus on drive technology. The developed models also serve to research and develop methods of Model-Based Systems Engineering as a central element of future industrial product development processes.
As part of the DFG project on the tribological analysis of textured plain bearing systems, a master’s thesis is being offered. This project focuses on reducing friction and wear in plain bearing systems, such as those used in wind turbines and internal combustion engines. Special attention is given to surface texturing, which can contribute to resource-efficient design of machines and plants.

This thesis focuses on the development and implementation of a coupled elastohydrodynamic model (EHD) using Python scripting to connect AVL Excite and Abaqus. The aim of this work is to create an integrated simulation framework that combines the advantages of both software packages to enable more precise predictions of engine component behavior under real operating conditions.

Tasks:

  • Development of a Python-based interface framework for coupling AVL Excite and Abaqus
  • Implementation of bidirectional data exchange between the simulation environments
  • Validation of the coupled model using reference data
  • Analysis of convergence stability and computational efficiency of the developed framework
  • Evaluation and documentation of simulation results

Prerequisites:

  • Good programming skills in Python
  • Interest in interdisciplinary questions between powertrain technology and software engineering

We offer:

  • A highly relevant and future-oriented research topic
  • Flexibility in defining individual areas of focus
  • Intensive supervision by experienced scientists
  • Access to state-of-the-art simulation tools
  • Immediate start or by arrangement

 

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Bachelor/Master Thesis: Development of an Iterative Python Workflow for Wear Simulation in Plain Bearing Systems

The Institute for Machine Elements and Systems Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements and represents this in experimentally validated model descriptions. These model descriptions are used to analyze and design the functional, loss, and noise behavior of entire technical systems with a focus on drive technology. The developed models also serve to research and develop methods of Model-Based Systems Engineering as a central element of future industrial product development processes.
As part of the DFG project on the tribological analysis of textured plain bearing systems, a master’s thesis is being offered. This project focuses on reducing friction and wear in plain bearing systems, such as those used in wind turbines and internal combustion engines. Special attention is given to surface texturing, which can contribute to resource-efficient design of machines and plants.

This thesis focuses on the development and implementation of an iterative Python-based workflow for wear simulation of plain bearing systems. The aim of this work is to create an automated framework that enables the integration of wear models (Archard, Fleischer) into AVL Excite and provides precise predictions about the long-term behavior of plain bearings under real operating conditions through iterative geometry updates.

Tasks:

  • Development of a Python-based iterative workflow for coupling wear models with AVL Excite
  • Implementation of Archard and Fleischer wear models
  • Automated geometry updating based on calculated wear rates
  • Validation of the workflow using reference data from test bench experiments
  • Sensitivity analysis of wear parameters and convergence studies
  • Documentation and evaluation of simulation results

Prerequisites:

  • Good programming skills in Python
  • Interest in interdisciplinary questions between powertrain technology and software engineering

We offer:

  • A highly relevant and future-oriented research topic
  • Flexibility in defining individual areas of focus
  • Intensive supervision by experienced scientists
  • Access to state-of-the-art simulation tools
  • Immediate start or by arrangement

 

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Bachelor/Master Thesis: Investigation of Plain Bearing Systems with Textured Shafts

The Institute for Machine Elements and Systems Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements and represents this in experimentally validated model descriptions. These model descriptions are used to analyze and design the functional, loss, and noise behavior of entire technical systems with a focus on drive technology. The developed models also serve to research and develop methods of Model-Based Systems Engineering as a central element of future industrial product development processes.
As part of the DFG project on the tribological analysis of textured plain bearing systems, a master’s thesis is being offered. This project focuses on reducing friction and wear in plain bearing systems, such as those used in wind turbines and internal combustion engines. Special attention is given to surface texturing, which can contribute to resource-efficient design of machines and plants.

This thesis is dedicated to the in-depth investigation of plain bearing systems that utilize textured shafts. The aim of the work is to analyze the tribological effects of shaft texturing on the performance and efficiency of plain bearing systems. By applying various texturing techniques such as Direct Laser Writing (DLW) and Direct Laser Interference Patterning (DLIP), the surfaces of the shafts are modified to optimize their interaction with the plain bearings.

Tasks:

  • Analysis of the isolated effects of different texturing on shaft surfaces
  • Evaluation of the interactions between textured shafts and plain bearings
  • Analysis of micro-conformity and wear patterns
  • Evaluation and documentation of results

Prerequisites:

  • Independent and reliable working style
  • Interest in drive technology and interdisciplinary issues

We offer:

  • Currently relevant and future-oriented problem statement
  • Flexible design of work focus areas
  • Intensive supervision
  • Opportunity to start promptly and work in a pleasant environment
  • Immediate start or by arrangement

 

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Master Thesis: Investigation of Plain Bearing Systems with Textured Shafts

The Institute for Machine Elements and Systems Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements and represents this in experimentally validated model descriptions. These model descriptions are used to analyze and design the functional, loss, and noise behavior of entire technical systems with a focus on drive technology. The developed models also serve to research and develop methods of Model-Based Systems Engineering as a central element of future industrial product development processes.
As part of the DFG project on the tribological analysis of textured plain bearing systems, a master’s thesis is being offered. This project focuses on reducing friction and wear in plain bearing systems, such as those used in wind turbines and internal combustion engines. Special attention is given to surface texturing, which can contribute to resource-efficient design of machines and plants.

This master’s thesis is dedicated to the in-depth investigation of plain bearing systems that utilize textured shafts. The aim of the work is to analyze the tribological effects of shaft texturing on the performance and efficiency of plain bearing systems. By applying various texturing techniques such as Direct Laser Writing (DLW) and Direct Laser Interference Patterning (DLIP), the surfaces of the shafts are modified to optimize their interaction with the plain bearings.

Tasks:

  • Analysis of the isolated effects of different texturing on shaft surfaces
  • Evaluation of the interactions between textured shafts and plain bearings
  • Analysis of micro-conformity and wear patterns
  • Evaluation and documentation of results

Prerequisites:

  • I ndependent and reliable working style
  • Interest in drive technology and interdisciplinary issues

We offer:

  • Currently relevant and future-oriented problem statement
  • Flexible design of work focus areas
  • Intensive supervision
  • Prompt processing possibility and pleasant working environment
  • Immediate start or by arrangement

 

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Bachelor- / Masterarbeit: Optimierung von Oberflächenparametern zur Verbesserung des tribologischen Verhaltens von Kurbelwellenhauptlagern

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.
Im Rahmen des DFG-Projekts zur tribologischen Analyse texturierter Gleitlagersysteme wird eine Masterarbeit ausgeschrieben.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Reduzierung von Reibung und Verschleiß in Gleitlagersystemen, wie sie beispielsweise in Windenergieanlagen und Verbrennungsmotoren verwendet werden.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Oberflächentexturierung, die zur ressourceneffizienten Gestaltung von Maschinen und Anlagen beitragen kann.

Diese Arbeit befasst sich mit der Optimierung von Oberflächenparametern zur Reduzierung von Reibung und Verschleiß in Kurbelwellenhauptlagern von Verbrennungsmotoren. Ziel der Arbeit ist es, durch gezielte Variation und Analyse von Rauheitsparametern optimale Oberflächentopographien zu identifizieren und deren Einfluss auf das tribologische Verhalten experimentell und simulativ zu validieren.

Aufgaben:

  • Parameterstudie zur Identifikation optimaler Oberflächenkennwerte
  • Durchführung von TEHD-Simulationen mit AVL Excite für verschiedene Oberflächenparameter
  • Validierung der Simulationsergebnisse anhand experimenteller Prüfstandsdaten
  • Ableitung von Designrichtlinien für optimierte Oberflächentopographien
  • Dokumentation und kritische Bewertung der Ergebnisse

Voraussetzung:

  • Gute Programmierkenntnisse in Python
  • Interesse an Interdisziplinären Fragestellungen zwischen Antriebstechnik Software-Engineering

Wir bieten:

  • Aktuell relevante und zukunftsorientierte Problemstellung
    Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
  • Intensive Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler
  • Zugang zu hochmodernen Simulationswerkzeugen
  • Sofortiger Beginn oder nach Absprache

 

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

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Bachelor- / Masterarbeit: Entwicklung eines iterativen Python-Workflows zur Verschleißsimulation in Gleitlagersystemen

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.
Im Rahmen des DFG-Projekts zur tribologischen Analyse texturierter Gleitlagersysteme wird eine Masterarbeit ausgeschrieben.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Reduzierung von Reibung und Verschleiß in Gleitlagersystemen, wie sie beispielsweise in Windenergieanlagen und Verbrennungsmotoren verwendet werden.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Oberflächentexturierung, die zur ressourceneffizienten Gestaltung von Maschinen und Anlagen beitragen kann.

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung eines iterativen Python-basierten Workflows zur Verschleißsimulation von Gleitlagersystemen. Ziel der Arbeit ist es, ein automatisiertes Framework zu schaffen, das die Integration von Verschleißmodellen (Archard, Fleischer) in AVL Excite ermöglicht und durch iterative Geometrieaktualisierung präzise Vorhersagen über das Langzeitverhalten von Gleitlagern unter realen Betriebsbedingungen liefert.

Aufgaben:

  • Entwicklung eines Python-basierten iterativen Workflows zur Kopplung von Verschleißmodellen mit AVL Excite
  • Implementierung von Archard- und Fleischer-Verschleißmodellen
  • Automatisierte Geometrieaktualisierung basierend auf berechneten Verschleißraten
  • Validierung des Workflows anhand von Referenzdaten aus Prüfstandsversuchen
  • Dokumentation und Bewertung der Simulationsergebnisse

Voraussetzung:

  • Gute Programmierkenntnisse in Python
  • Interesse an Interdisziplinären Fragestellungen zwischen Antriebstechnik Software-Engineering

Wir bieten:

  • Aktuell relevante und zukunftsorientierte Problemstellung
  • Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
  • Intensive Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler
  • Zugang zu hochmodernen Simulationswerkzeugen
  • Sofortiger Beginn oder nach Absprache

 

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Bachelor- / Masterarbeit: Python-Scripting zur Untersuchung gekoppelter EHD+T-Modelle in AVL Excite und Abaqus

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.
Im Rahmen des DFG-Projekts zur tribologischen Analyse texturierter Gleitlagersysteme wird eine Masterarbeit ausgeschrieben.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Reduzierung von Reibung und Verschleiß in Gleitlagersystemen, wie sie beispielsweise in Windenergieanlagen und Verbrennungsmotoren verwendet werden.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Oberflächentexturierung, die zur ressourceneffizienten Gestaltung von Maschinen und Anlagen beitragen kann.

Diese Abschlussarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung eines gekoppelten Elastohydrodynamik-Modells (EHD) unter Verwendung von Python-Scripting zur Verbindung von AVL Excite und Abaqus. Ziel der Arbeit ist es, ein integriertes Simulationsframework zu schaffen, das die Vorteile beider Softwarepakete kombiniert, um präzisere Vorhersagen über das Verhalten von Motorkomponenten unter realen Betriebsbedingungen zu ermöglichen.

Aufgaben:

  • Entwicklung eines Python-basierten Schnittstellenframeworks zur Kopplung von AVL Excite und Abaqus
  • Implementation eines bidirektionalen Datenaustausches zwischen den Simulationsumgebungen
  • Validierung des gekoppelten Modells anhand von Referenzdaten
  • Analyse der Konvergenzstabilität und Recheneffizienz des entwickelten Frameworks
  • Auswertung und Dokumentation der Simulationsergebnisse

Voraussetzung:

  • Gute Programmierkenntnisse in Python
  • Interesse an Interdisziplinären Fragestellungen zwischen Antriebstechnik Software-Engineering

Wir bieten:

  • Aktuell relevante und zukunftsorientierte Problemstellung
  • Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
  • Intensive Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler
  • Zugang zu hochmodernen Simulationswerkzeugen
  • Sofortiger Beginn oder nach Absprache

 

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Projekt-/ Bachelor-/Masterarbeit: Untersuchung von Gleitlagersystemen mit texturierten Wellen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modell-beschreibungen 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.
Im Rahmen des DFG-Projekts zur tribologischen Analyse texturierter Gleitlagersysteme wird eine Masterarbeit ausgeschrieben.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Reduzierung von Reibung und Verschleiß in Gleitlagersystemen, wie sie beispielsweise in Windenergieanlagen und Verbrennungsmotoren verwendet werden.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Oberflächentexturierung, die zur ressourceneffizienten Gestaltung von Maschinen und Anlagen beitragen kann.

Diese Arbeit widmet sich der eingehenden Untersuchung von Gleitlagersystemen, bei denen texturierte Wellen zum Einsatz kommen. Ziel der Arbeit ist es, die tribologischen Effekte der Wellentexturierung auf die Leistungsfähigkeit und Effizienz der Gleitlagersysteme zu analysieren. Durch die Anwendung verschiedener Texturierungstechniken wie Direct Laser Writing (DLW) und Direct Laser Interference Patterning (DLIP) werden die Oberflächen der Wellen modifiziert, um ihre Interaktion mit den Gleitlagern zu optimieren.

Aufgaben:

  • Analyse der isolierten Effekte von verschiedenen Texturierungen auf Wellenoberflächen
  • Evaluierung der Wechselwirkungen zwischen texturierten Wellen und Gleitlagern
  • Analyse der Mikrokonformität und Verschleißmuster
  • Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse

Voraussetzung:

  • Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
  • Interesse an Antriebstechnik und interdisziplinären Fragestellungen

Wir bieten:

  • Aktuell relevante und zukunftsorientierte Problemstellung
  • Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
  • Intensive Betreuung
  • Zügige Bearbeitungsmöglichkeit und angenehmes Arbeitsklima
  • Sofortiger Beginn oder nach Absprache

 

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Masterarbeit: Untersuchung von Gleitlagersystemen mit texturierten Wellen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modell-beschreibungen 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.
Im Rahmen des DFG-Projekts zur tribologischen Analyse texturierter Gleitlagersysteme wird eine Masterarbeit ausgeschrieben.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Reduzierung von Reibung und Verschleiß in Gleitlagersystemen, wie sie beispielsweise in Windenergieanlagen und Verbrennungsmotoren verwendet werden.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Oberflächentexturierung, die zur ressourceneffizienten Gestaltung von Maschinen und Anlagen beitragen kann.

Diese Masterarbeit widmet sich der eingehenden Untersuchung von Gleitlagersystemen, bei denen texturierte Wellen zum Einsatz kommen. Ziel der Arbeit ist es, die tribologischen Effekte der Wellentexturierung auf die Leistungsfähigkeit und Effizienz der Gleitlagersysteme zu analysieren. Durch die Anwendung verschiedener Texturierungstechniken wie Direct Laser Writing (DLW) und Direct Laser Interference Patterning (DLIP) werden die Oberflächen der Wellen modifiziert, um ihre Interaktion mit den Gleitlagern zu optimieren.

Aufgaben:

  • Analyse der isolierten Effekte von verschiedenen Texturierungen auf Wellenoberflächen
  • Evaluierung der Wechselwirkungen zwischen texturierten Wellen und Gleitlagern
  • Analyse der Mikrokonformität und Verschleißmuster
  • Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse

Voraussetzung:

  • Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
  • Interesse an Antriebstechnik und interdisziplinären Fragestellungen

Wir bieten:

  • Aktuell relevante und zukunftsorientierte Problemstellung
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