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Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
Die Abteilung "Adaptronik und Akustik" am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik sucht ab sofort nach einem Studenten (m/w) zum Anfertigen einer Abschlussarbeit mit dem Thema
"Modellbildung des thermischen Verhaltens eines Kugelgewindegetriebes".

In spanenden Werkzeugmaschinen werden zur Umwandlung rotatorischer Drehbewegungen in lineare Vorschubbewegungen überwiegend Kugelgewindetriebe eingesetzt. Die Eigenschaften des Kugelgewindetriebs bestimmen wesentlich die Leistungsfähigkeit der Werkzeugmaschine mit. Hierfür sind insbesondere eine hohe Steifigkeit, Spielfreiheit und ein geringer Verschleiß notwendig. Durch die in den Wälzkörpern entstehende Reibungswärme kommt es jedoch während des Betriebs zu thermischen Verlagerungen, welche negative Auswirkungen auf die oben genannten Eigenschaften haben können. Durch den Einsatz von thermischen Formgedächtnislegierungen können diese negativen Auswirkungen kompensiert werden. Thermische Formgedächtnislegierungen reagieren auf eine Temperaturerhöhung mit einer Formänderung und können dabei sehr große Kräfte erzeugen. In die Struktur z.B. die Mutter des Kugelgewindetriebes integriert, arbeiten sie so wirksam gegen die thermischen Deformationen. Für eine gezielte Auslegung eines solchen selbstregelnden aktorischen Systems ist ein umfangreiches Verständnis der thermischen Eigenschaften des Kugelgewindetriebs notwendig.

Im Rahmen der Abschlussarbeit soll ein thermisches Knotenpunktmodell eines Kugelgewindetriebs erarbeitet werden. Knotenpunktmodelle bilden die Energieflüsse innerhalb eines technischen Systems mit Hilfe diskretisierter Einzelelemente (Wärmekapazitäten, Wärmewiderstände) ab. Nach entsprechender Linearisierung lassen sie sich einfach in ein Zustands-raummodell überführen. Sie sind deshalb für die regelungstechnische Beschreibung komplexer Systeme gut geeignet. Es ist vorgesehen, das Modell in der Software Matlab®/Simulink® umzusetzen und anhand experimenteller Messwerte abzugleichen.

Die im Einzelnen zu erarbeitenden Punkte sind:
  • Literaturrecherche und Einarbeitung in die Simulation thermischer Systeme
  • Definition der thermischen Randbedingungen und der Betrachtungsgrenze
  • Darstellung der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge
  • Möglichkeiten der Linearisierung
  • Aufbau und Implementation des Knotenpunktmodells
  • Überführung in ein Zustandsraummodell
  •  Abgleich des Modells mit experimentellen Daten

Abschlussarbeit zum Thema "Modellbildung des thermischen Verhaltens eines Kugelgewindegetriebes"

Kennziffer: IWU_ARB_36
Ihre Aufgaben:
  • ein modern ausgestattetes und interdisziplinär geprägtes Arbeitsumfeld
  • Einblick in spannende Forschungsprojekte
  • Praxisnähe durch Projektarbeit
  • flexible Arbeitszeiten


Ihre Voraussetzungen:
  • Student (m/w) im Hauptstudium (Universität oder Hochschule), Studienrichtung Automatisierungstechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Technische Akustik, Werkstoffwissenschaft oder vergleichbares
  • Kenntnisse in Matlab/Simulink
  • selbstständige und strukturierte Arbeitsweise


Allgemein:
Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.


Kontakt:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit allen wichtigen Unterlagen unter Angabe der Kennziffer an:
Bitte bewerben Sie sich ausschließlich online.

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Kontakt:
Herr André Bucht
Tel.: 0351/4772-2344
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
Dresden

http://www.iwu.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 26.01.2016
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