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.
Ausfälle von Getrieben in Windenergieanlagen werden in rund 76 % der Fälle durch Schäden von Wälzlagern verursacht. Ein Großteil tritt dabei bereits bei 1 – 20 % der errechneten Lagerlebensdauer ein. Werde Teil der Lösung dieses Problems!
Elektrische Belastungen, verursacht durch Ströme aus Generatoren und Umrichtern, sind oft die unsichtbare Ursache für vorzeitige Ausfälle von Wälzlagern. Um diesen Einfluss am Prüfstand genau zu quantifizieren, ist einepräzise Erkennung elektrischer Entladungen in den Messsignalen unerlässlich.
In deiner Abschlussarbeit hast du die Chance, ein innovatives maschinelles Lernmodell zu entwickeln und zu trainieren, das diese Entladungen in Wälzlagern zuverlässig erkennt. Dein Modell wird nicht nur die Anzahl und Häufigkeit dieser Entladungen genau bestimmen, sondern auch wichtige Erkenntnisse über die elektrische Belastung liefern, die auf das Wälzlager einwirkt – und so einen wertvollen Beitrag zur Verlängerung der Lebensdauer von Wälzlagern leisten.
Aufgaben:
- Einarbeitung die Thematik von Stromdurchgang in Wälzlagern
- Entwicklung eines maschinellen Lernmodells zur Erkennung und Klassifizierung von elektrischen Entladungen
- Aufbereitung von Messdaten für das Training des Modells
- Validierung des fertigen Modells im Prüfstandsversuchen
Voraussetzung:
- Analytisches Denkvermögen und Problemlösungsfähigkeiten
- Motivierte und strukturierte Arbeitsweise
- Begeisterung für Maschinenbau
- Kenntnisse in MatLab und maschinellem Lernen sind von Vorteil
- Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse
Wir bieten:
- Klimatisierte und Modernisierte HiWi-Räume
- Einstieg in ein interessantes Themenfeld
- Möglichkeit zur Publikation relevanter Ergebnisse
- Intensive Betreuung während der Abschlussarbeit
- Mitarbeit hin zu einer klimaneutralen Zukunft
- Hoher Bezug zu aktuellen Forschungsfragen
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Jörn Harling, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives
Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
joern.harling@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Entwicklung einer Methode zur Parametrierung von Fügestellenmodellen mittels numerisch generierter Oberflächenprofile
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (MSE) der RWTH Aachen University forscht auf dem Gebiet der Antriebstechnik 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. Zur Simulation des akustischen Verhaltens müssen Anregungen (bspw. Zahnräder), der Transferpfad und die Wahrnehmung (bspw. dem Fahrerohr) modelliert werden. Schraubenverbindungenbeeinflussen das akustische Verhalten des Transferpfads in Form von Dämpfung in der Fügestelle maßgeblich. Bislang werden Fügestellenmodelle anhand Oberflächenmessungen parametriert. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung einer Methode zur Parametrierung von Fügestellenmodellen mittels numerisch generierten Oberflächenprofilen.
Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Rasim Dalkiz, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
rasim.dalkiz@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: FE-Simulationsmethoden für die Analyse des akustischen Übertragungsverhaltens von Lagern in Windenergieanlagen
Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen (WEA) sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.
Schadensbendingte Ausfallzeiten machen einen signifikanten Anteil der Stromgestehungskosten von WEA aus. Eine Maßnahme zur Verringerung dieser Ausfälle ist der Einsatz von Condition Monitoring Systemen (CMS) auf Basis von hochfrequentem Körperschall. Abhängig von der Frequenz, Ausbreitungsrichtung und dem zu überwachenden Bauteil können verschiedene Welleneffekte angeregt werden, welche Informationen über den Bauteilzustand aufweisen. Dies wurde am CWD bereits für die Zustandsüberwachung von Gleitlagern mittels akustischen Oberflächenwellen (Lamb-Wellen) gezeigt.
Um ein CMS für ein Lager zu entwickeln, ist die Kenntnis über geeignete Welleneffekte und benötigte Anregungsfrequenzen unabdingbar. Für diesen Zweck eignen sich akustische FEM-Simulationen. Ziel dieser Arbeit ist eine Gegenüberstellung verschiedener Ansätze und optional der Aufbau eines Modells mithilfe eines geeigneten Ansatzes.
Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Malte Raddatz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives
Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
malte.raddatz@cwd.rwth-aachen.de
Projekt-/Bachelorarbeit: Dem Funken auf der Spur: Maschinelles Lernen zur Analyse elektrischer Wälzlagerbelastungen
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.
Ausfälle von Getrieben in Windenergieanlagen werden in rund 76 % der Fälle durch Schäden von Wälzlagern verursacht. Ein Großteil tritt dabei bereits bei 1 – 20 % der errechneten Lagerlebensdauer ein. Werde Teil der Lösung dieses Problems!
Elektrische Belastungen, verursacht durch Ströme aus Generatoren und Umrichtern, sind oft die unsichtbare Ursache für vorzeitige Ausfälle von Wälzlagern. Um diesen Einfluss am Prüfstand genau zu quantifizieren, ist einepräzise Erkennung elektrischer Entladungen in den Messsignalen unerlässlich.
In deiner Abschlussarbeit hast du die Chance, ein innovatives maschinelles Lernmodell zu entwickeln und zu trainieren, das diese Entladungen in Wälzlagern zuverlässig erkennt. Dein Modell wird nicht nur die Anzahl und Häufigkeit dieser Entladungen genau bestimmen, sondern auch wichtige Erkenntnisse über die elektrische Belastung liefern, die auf das Wälzlager einwirkt – und so einen wertvollen Beitrag zur Verlängerung der Lebensdauer von Wälzlagern leisten.
Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Jörn Harling, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives
Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
joern.harling@imse.rwth-aachen.de
Masterarbeit: Circularity Gap Analysis – Was fehlt (Model-Based) Systems Engineering für die Integration von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft?
Die Entwicklung kreislauffähiger Produkte stellt eine zentrale Herausforderung und zugleich eine immense Chance für die Produktentwicklung dar. Ökodesignrichtlinien und andere Standards formulieren Handlungsempfehlungen für die Gestaltung kreislauffähiger Produkte, die frühzeitig in den Produktentwicklungsprozess (PEP) integriert sowie deren Umsetzung quantifiziert und bewertet werden muss.
Hierfür erforscht das Institut für Maschinenelement und Systementwicklung Methoden zur Integration kreislaufwirtschaftlicher Prinzipien in den PEP mittels Model-Based Systems Engineering (MBSE). MBSE-Methodiken ermöglichen eine Vernetzung der einzelnen Entwicklungsschritte und eingesetzten Entwicklungswerkzeuge innerhalb des PEP und damit eine modellbasierte, quantifizierbare Analyse und Bewertung von Entwicklungsentscheidungen.
In dieser Arbeit sollen die relevanten Datenpunkte zur Bewertung der Kreislauffähigkeit eines Produkts in Systemmodellen verortet sowie dabei identifizierte Datenlücken geschlossen werden.
Mögliche Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Jennifer Dreier, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
jennifer.dreier@imse.rwth-aachen.de
Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in (w/m/d) – im Bereich Tribologie
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 von Windenergieanlagen und mobile Arbeitsmaschinen zu analysieren und zu gestalten. Ergebnis sind rechnerische und konstruktive Ausgestaltungen konkreter technischer Lösungen inklusive Nachweis der geforderten Systemeigenschaften auf Großprüfständen. Zahlreiche Erfahrungen mit derartigen modellbasierten Lösungsfindungen bis hin zur Konzeption konfigurierbarer Produkte ermöglichen dem MSE die Erforschung und Entwicklung von Methoden des Modell Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Der Bereich Tribologie des MSE erforscht das tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Der Fokus der Forschung liegt auf der anwendungsorientierten Grundlagenforschung. Thematische Schwerpunkte sind die Wechselwirkungen zwischen dem Schmierstoff und den Oberflächen der geschmierten Komponenten, das Verschleißverhalten von Maschinenelementen sowie die gebrauchsbedingten Veränderungen von Schmierstoffen. Ein weiterer Themenschwerpunkt ist die Zustandsüberwachung und Gebrauchsdauerprognose von Maschinenelementen. Methodisch werden diese Themenkomplexe durch enges Zusammenwirken von Experiment, Simulation und Analyse betrachtet.
Ihr Profil:
Ihre Aufgaben:
Unser Angebot:
Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis.
Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet auf ein Jahr.
Eine Verlängerung um zweimal zwei Jahre ist vorgesehen.
Es handelt sich um eine Vollzeitstelle.
Eine Promotionsmöglichkeit besteht.
Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.
Das vollständige Stellenangebot finden Sie hier.
Für Vorabinformationen steht Ihnen
Herr Dr. Florian König
Tel.: +49 (0) 241 80-20204
E-Mail: florian.koenig@imse.rwth-aachen.de
zur Verfügung.
Ihre Bewerbung richten Sie bitte bis zum 30.06.2025 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.
Zukunftstechnologien für den Wasserstofftransport: Herausforderung Schweißen von Kunststoffrohren
Thema der Arbeit:
Um die Ziele der Klimaneutralität zu erreichen, ist der Einsatz von Wasserstoff unerlässlich. Sowohl bei der Erzeugung als auch bei der Speicherung von Wasserstoff besteht langfristig ein Kostenreduktions-potenzial in der Anlagenperipherie durch die Verwendung von Kunststoffrohren. Voraussetzung für den Einsatz von Kunststoffrohren ist eine Modifizierung durch Aufbringen einer Plasmabeschichtung auf der Innenseite zur Sicherstellung der Diffusionsbarriere. Zusätzlich werden die Kunststoffrohre außen mit glasfaserverstärktem Tape gewickelt, um die geforderte Druckfestigkeit zu gewährleisten. Aufgrund unterschiedlicher Abmessungen, Anschlussbereiche oder Krümmungen können solche Rohre nicht in einem Stück gefertigt werden, sondern müssen stückweise gefügt werden. Hierfür eignet sich das Heizelementschweißen, das im Rohrleitungsbau seit Jahrzehnten etabliert ist.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines öffentlichen Forschungsprojektes werden in der Arbeitsgruppe Fügetechnik Untersuchungen zum Heizelementschweißen durchgeführt. Neben dem Stumpfschweißen wird auch das Muffenschweißen als zweites Verfahren eingesetzt, um die Ergebnisse der stoffschlüssigen Verbunde gegenüberzustellen. Hierbei wird neben der Verbundfestigkeit der Schweißnaht auch der thermische und mechanische Einfluss auf die Plasmabeschichtung untersucht.
Zielsetzung:
Ziel ist es, das Verhalten von plasmabeschichteten und glasfaserverstärkten Thermoplastrohren beim Heizelementschweißen zu untersuchen. Inwieweit wirken sich die unterschiedlichen Verfahren auf die Schweißnahtqualität und den Zustand der Plasmabeschichtung nach dem Schweißprozess aus.
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellung:
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenestellung
Dein Profil
Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.
Dein Ansprechpartner:
Patricia Fatherazi, M.Sc RWTH
Telefon: 0241/80-99337
E-Mail: patricia.fatherazi@ikv.rwth-aachen.de
Laserdurchstrahlschweißen geschäumter Thermoplastbausteile
Thema der Arbeit:
Beim Laserdurchstrahlschweißen werden Fügeteile aus Thermoplaste stoffschlüssig miteinander verbunden. Neben Parametern wie Laserleistung und Bestrahlungsdauer hat die Morphologie der Fügeteile einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Schweißnaht. Geschäumte Thermoplaste finden aufgrund von Material- und Gewichtseinsparungen immer breitere Anwendungsfelder. Für diese Bauteile liegen jedoch noch keine ausreichenden Kenntnisse über das Schweißverhalten mittels Laserstrahlung vor.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines öffentlichen Forschungsprojektes werden in der Arbeitsgruppe Fügetechnik Untersuchungen zum Laserdurchstrahlschweißen von physikalisch oder chemisch geschäumten Thermoplastbauteilen durchgeführt.
Zielsetzung:
Ziel ist es, das Verhalten von geschäumten Thermoplasten beim Laserdurchstrahlschweißen zu untersuchen. Inwieweit wirken sich z.B. unterschiedliche Schäumverfahren, Glasfasergehalte oder Nachexpansionseffekte auf die Schweißnahtqualität aus.
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen:
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen:
Dein Profil
Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.
Dein Ansprechpartner:
Patricia Fatherazi, M.Sc RWTH
Telefon: 0241/80-99337
E-Mail: patricia.fatherazi@ikv.rwth-aachen.de
HiWi gesucht für die Arbeitsgruppe Spritzgießen
Unsere Arbeitsgruppe:
befasst sich mit der Maschinen- und Prozesstechnik des Spritzgießens. Das Spritzgießen wird sowohl zur Herstellung von Massenartikeln als auch von hochpräzisen Bauteilen eingesetzt, wie sie in der Medizintechnik benötigt werden. Da in der Medizintechnik das Prozessfenster für die Einhaltung der Bauteilqualität validiert werden muss, sind Prozessänderungen bzw. -schwankungen sehr kritisch und erfordern z. T. eine erneute Validierung des Prozesses. Eine Optimierung der Dosierphase im Spritzgießzyklus zur Reduzierung der Temperaturschwankungen und damit zur Erhöhung der Prozesskonstanz ist Ziel der Arbeitsgruppe.
Die Aufgaben:
Wir suchen eine engagierte Person, die uns im Bereich Spritzgießen bei Experimenten und Versuchen unterstützt. Du stellst Werkzeuge und Prozesse für die Spritzgießmaschinen ein und arbeitest daran, Prozesse zu verbessern. Wenn du eigenständig und gemeinsam mit anderen an Industrieprojekten arbeiten möchtest, bist du bei uns genau richtig. Du lernst verschiedene Maschinen und Messgeräte selbstständig zu bedienen und erweiterst dein Wissen über den Maschinenbau und die Kunststofftechnik. Du wirst Teil eines jungen, engagierten Teams sein und tiefe Einblicke in die aktuellen Forschungsprojekte erhalten.
Du bringst mit:
Wir bieten dir:
Ansprechpartnerin:
Maike van Megeren, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-93816
E-Mail: maike.vanmegeren@ikv.rwth-aachen.de
Theorielehrer für Flugausbildung im naturwissenschaftlich / technischen Bereich
Wir, die Flugschule TL Aviation (TLA) in Mönchengladbach, bilden im Rahmen unserer Genehmigung durch das Luftfahrtbundesamt (LBA) u.a. „Verkehrsluftfahrzeugführer“ aus. Die entsprechende Lizenz nennt sich im europäischen Recht „ATPL“. Zu diesem Zwecke müssen Bewerber in 14 Fächern ausgebildet werden, von denen einige eine sehr hohe Affinität zur NaWi / Technik haben. Genannt sei z.B. die allgemeine Navigation, wo es beispielsweise um Geschwindigkeitsdreiecke und deren Behandlung mit Hilfsmitteln aus der Trigonometrie geht, aber auch das Errechnen von (Steuer)Kursen, wobei es im Wesentlichen um das Rechnen Modulo 360 geht. Weitere technische Fächer sind „principles of flight“, wo es in gewissem Maße um Erhaltungssätze geht, Impuls- , Drehimpuls und Energieerhaltungssätze, aber auch Energiebilanzen mit Hilfe von Zusammenhängen aus der Hydrostatik. Es gibt zahlreiche weitere Beispiele bzgl. der Fächeraufteilung!
Auf diesem Wege suchen wir Student*innen als Theorielehrer für (nicht alle, aber einige) der Fächer. Die Kurse finden je nach Ausbildungslehrgang (es gibt sozusagen an einer Flugschule die Möglichkeit die Theorie in Voll- oder Teilzeit zu absolvieren) ONLINE über ZOOM statt oder in Präsenz in Mönchengladbach. Grundsätzlich denken wir, dass es für Studenten eine großartige Nebentätigkeit ist, ihre eigene Kompetenz zu sichern und zu erweitern!
Natürlich schmeißen wir Niemanden ins kalte Wasser, sondern führen vor Beginn der Tätigkeit eine Qualifizierungsmaßnahme für die Tätigkeit durch (was wir auch behördenseitig müssen!). Der Unterricht kann wahlweise auf Deutsch oder Englisch stattfinden.
Einflusses der Dosierparameter auf die Schmelzetemperaturverteilung beim Spritzgießen
Thema der Arbeit:
Der Spritzgießprozess wird für die Herstellung von Massenartikeln sowie hochpräzisen Bauteilen eingesetzt, wie sie in der Medizintechnik benötigt werden. Da in der Medizintechnik das Prozessfenster für die Einhaltung der Bauteilqualität validiert werden muss, sind Prozessänderungen/-schwankungen sehr kritisch und erfordern teilweise eine Nachvalidierung des Prozesses. Vor allem beobachtete Temperaturschwankungen der plastifizierten Schmelze bis zu 30 °C sind für die Bauteilqualität und die Prozesskonstanz sehr bedenklich.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines öffentlichen Forschungsprojekts (DFG OptiPlast) ist eine Optimierung der Dosierphase im Spritzgießzyklus vorgesehen, um die Temperaturschwankungen zu verringern und somit die Prozesskonstanz zu erhöhen. Um den Dosiervorgang sowie geeignete Kennzahlen analysieren zu können, ist ein Auslesen der Maschinenparameter erforderlich. Dazu ist die Entwicklung einer Messdüse geplant, die die notwendigen Daten der Schmelze zu Temperatur und Druck liefert.
Zielsetzung:
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll der Einfluss unterschiedlicher Dosierparameter auf die Schmelzetemperaturverteilung im Schneckenvorraum analysiert und untersucht werden. Die Dosierparameter umfassen den Staudruck, die Schneckendrehzahl, die Zylindertemperatur und das Dosiervolumen. Aufbauend auf eine Literaturrecherche wird mittels eines Versuchsplanes und der gezielten Variierung der Dosierparameter der Einfluss auf die Schmelzetemperaturverteilung in Versuchen ermittelt. Die Untersuchungen ermöglichen ein tieferes Verständnis für die Parameter und Einflüsse auf den Spritzgießprozess sowie den Einfluss der Temperaturverteilung auf die Bauteilqualität.
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
Dein Profil
Wenn du auf der Suche nach einer praktischen Abschlussarbeit (BA/MA) bist und unser Team bei der Bearbeitung des Forschungsprojektes unterstützen möchtest, dann melde dich gerne bei mir! Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab. Ich freue mich von dir zu hören.
Deine Ansprechpartnerin:
Maike van Megeren, M.Sc.
Telefon: 0241 80 93816
E-Mail: maike.vanmegeren@ikv.rwth-aachen.de