Springe zum Hauptinhalt
Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung
Studentische Ausschreibungen
Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung 

Studentische Ausschreibungen

Neuigkeiten

Hilfs-Wissenschaftler und -Wissenschaftlerin im Bereich Festigkeit

11.12.2024

Neben den Bereichen der Produktentwicklung, den Gleitlagern, der Tribologie und nachgiebigen Mechanismen beschäftigen wir uns im Schwerpunkt mit der Schwingfestigkeit und  Reibdauerermüdung. Dabei fallen verschiedenste Arbeiten an, die  Studenten erste spannende Einblicke in die Tätigkeiten eines Wissenschaftlers geben.

In diesem Rahmen suchen wir motivierte Studenten, die uns als Hilfswissenschafter und Hilfswissenschaftlerinnen bei unseren Forschungen unterstützen.

Einsatzgebiete:

  • Mikroskopie
  • Prüfstandskonstruktion
  • Berechnung und Simulation
  • einfache Programmieraufgaben

Das bieten wir:

  • Einblicke in die Forschung am Institut
  • Vergütung als studentische Hilfs-Wissenschaftler oder -Wissenschaftlerin (min. 13,25 € pro Stunde)
  • Anwendung und Vertiefung des im Studium angeeigneten Wissens
  • Sammeln von Berufserfahrung bei der Durchführung ingenieursähnlicher Tätigkeiten
  • Erweiterung der Fähikgkeiten im Umgang mit Berechnungssoftware und Datenbankerstellung
  • Ableitung einer wissenschaftlichen Arbeit (SA, PA, MA, DA)

Das bringen Sie mit:

  • gute Deutschkenntnisse
  • Eigenmotivation und Selbstständigkeit
  • Begeisterungsfähigkeit
  • technisches Verständnis
  • praktische Erfahrung wünschenswert

Kontakt:

Dipl.-Ing. Maik Zylla
E-Mail: maik.zylla@…
Telefon: +49 371 531-38927

Ermittlung verfahrensspezifischer Einflüsse auf die Eigenspannungen in Stahlwellen und Ableitung eines analytischen Modells

10.12.2024

Problemstellung:
Eigenspannungen können beispielsweise in Form von mechanischen oder auch thermochemischen Verfahren in ein Material eingebracht werden.
Typische Vertreter der thermochemischen Wärmebehandlungsprozesse sind die Randschichthärteverfahren, die infolge von Volumenausdehnungen während der Gefügeumwandlung erhebliche Druck-Eigenspannungen erzielen können. Teile dieser inhärenten Spannungen verbleiben auch während einer zyklischen Belastung im Bauteil und wirken der Rissentstehung- und -ausbreitung maßgeblich entgegen. Daraus resultiert eine erhöhte Schwingfestigkeit der Stahlwellen.

Etablierte Festigkeitskonzepte wie die DIN743 oder die FKM-Richtlinie berücksichtigen die Eigenspannungen nur pauschal und ermöglichen keine differenzierte Betrachtung der Wärmebehandlungsparameter. Infolge dieser Unschärfe werden die Festigkeitspotentiale in der industriellen Anwendung (bspw. Getriebewellen) nicht vollumfänglich ausgenutzt.

Zielsetzung:

  • Übertragung bereits gesammelter Eigenspannungsverläufe in die Datenbank mitlhife der KI-Technologie
  • Erweiterung der Datenbasis mithilfe von Literaturrecherchen
  • Vergleich der Spannungsverläufe anhand verfahrensspezifischer Parameter
  • Ableitung eines analytischen Modells zur Berücksichtigung relevanter Parameter im Eigenspannungstiefenverlauf von Stahlwellen

Voraussetzung:

  • gute Deutschkenntnisse
  • mindestens 5. Semester
  • Grundlagen im Bereich der Werstofftechnik
  • Grundlagen hinsichtlich der Spannungsmechanik
  • Interesse an KI-Technologie
  • sicherer Umgang mit analytischer Berechnungssoftware (Excel oder Matlab)
  • Begeisterungsfähigkeit und Selbständigkeit

Das bieten wir:

  • Einblicke in die Forschung am Institut
  • Vergütung als studentische Hilfs-Wissenschaftler oder -Wissenschaftlerin (min. 13,25 € pro Stunde)
  • Vertiefung des im Studium angeeigneten Wissens
  • Sammeln von Berufserfahrung bei der Durchführung ingenieursähnlicher Tätigkeiten
  • Erweiterung der Fähikgkeiten im Umgang mit Berechnungssoftware und Datenbankerstellung
  • Ableitung einer wissenschaftlichen Arbeit (SA, PA, MA, DA)

Kontakt:

Bei Interesse senden Sie gerne einen kurzen Lebenslauf an:

Dipl.-Ing. Maik Zylla
E-Mail: maik.zylla@…
Telefon: +49 371 531-38927

 

Steuerungstechnische und konstruktive Optimierung eines Lasersystems zur Messung von µm-Verschiebungen auf einem Reibklötzchenprüfstand

15.11.2024

Motivation:

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Optimierung eines Lasersystems zur präzisen Messung von Verschiebungen in der Ebene auf einem Reibklötzchenprüfstand. Der Prüfstand wird zur Ermittlung der Reibermüdungsfestigkeiten von Materialien eingesetzt. Dabei können sowohl Zugbelastung F­Z, Kontaktpressung p und die Schlupfamplitude sa aus der Relativverschiebung zwischen Probe und Reibklötzchen einzeln eingestellt werden (siehe Abbildung).

Für die Schlupfregelung ist die Verschiebungsmessung der Probe und Reibklötze im µm-Bereich notwendig, wozu sich die Messung über Position Sensitive Devices als wirksam herausgestellt hat. Zur Machbarkeit wurden bereits Voruntersuchungen durchgeführt, wozu die Anordnung in obenstehendem Bild genutzt wurde.

Zielsetzung:

Die Aufgabe umfasst aufbauend aus den bisherigen Untersuchungen Tests und die Analyse des bisherigen Systems, die Integration und den Vergleich verschiedener Signalverarbeitungsmethoden sowie die Systemkonstruktion zu einem mobilen handhabbaren Lasermesssystem. Folgende Detailaspekte sollten dabei enthalten sein, zu welchen eine entsprechende Recherche zum aktuellen Stand und den inhaltlichen Hintergründen notwendig ist:

  1. Tests, Analyse und Bewertung des bestehenden Entwurfs des Lasermesssystems hinsichtlich dessen Robustheit und Messgenauigkeit
  2. Umsetzung und Vergleich verschiedener Möglichkeiten zur Verbesserung der gefundenen Schwachstellen (sowohl physisch als auch steuerungstechnisch)
  3. Durchführung von verschiedenen Tests zur Bewertung der verbesserten Messgüte und Grenzen des Systems
  4. Überführung des Grundsystems mit den Verbesserungen in eine Konstruktion zu einem mobilen, leicht handhabbaren Lasermesssystem

Anforderungen an die schriftliche Arbeit

Die schriftliche Ausarbeitung muss so gestaltet sein, dass sie als effiziente Grundlage für weitere Arbeiten genutzt werden kann. Lösungsansätze, Modelle und Ergebnisse müssen nachvollziehbar beschrieben, diskutiert und auf Plausibilität geprüft werden.
Inhaltliche und umfängliche Änderungen der Aufgabenstellung können mit dem betreuenden Hochschullehrer und dem wiss. Mitarbeiter erfolgen.

 

Marius Müller, M. Sc.

E-Mail: marius.mueller@…

Telefon: +49 371 531 38946

Konzept zur Zustandsüberwachung von Hydraulikpumpen

30.10.2024

Ölpumpen im Dauerbetrieb unterliegen durch Partikel im Öl oder Wasser-Emulsionen hohen Beanspruchungen. Neben dem abrasiven Verschleiß durch Partikel können auch Kavitationen zu Schäden führen. Ohne Wartung führt fortschreitender Verschleiß in Maschinen und Anlagen häufig zu vermeidbaren Spontanausfällen.

Während Anlagen mit überschaubaren wirtschaftlichen oder ökologischen Folgen die sogenannte „Run-to-Failure“-Strategie nutzen, wird bei größeren Anlagen ein präventives Wartungsintervall eingehalten. Durch regelmäßige Überprüfungen in festgelegten Zeitabständen wird eine planbare Stillstandszeit ermöglicht und unerwartete Ausfälle werden minimiert.

Für eine effektivere Überwachung größerer Anlagen wird häufig das Condition Monitoring eingesetzt. Dieses System zur Zustandsüberwachung erkennt beginnende Leistungseinbrüche und den zunehmenden Verschleiß durch eine kontinuierliche Analyse der Betriebsbedingungen. Die fortschreitende Abnutzung führt durch verstärkte Reibung zu höheren Temperaturen im System, was ein typisches Anzeichen für nahende Ausfälle ist.

Condition Monitoring vergleicht dabei die aktuellen Betriebsbedingungen mit zuvor definierten Daten für einen sicheren Betrieb und ermöglicht so die frühzeitige Erkennung von Abweichungen.

 

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll am Beispiel einer Hydraulikpumpe ein Konzept zur Zustandsüberwachung erarbeitet werden. Bestehende Temperaturdaten werden analysiert, um Auffälligkeiten zu erkennen. Darauf aufbauend sollen weitere Sensoren geprüft werden die zukünftig in die Untersuchung einbezogen werden, um eine fundierte Einschätzung der Pumpe zu ermöglichen.

Die Arbeit umfasst folgende Teilaufgaben:

  • Literaturrecherche zu Methoden der Zustandsüberwachung (inklusive Veröffentlichungen, Normen und Patente)
  • Auswertung der erhobenen Daten, inklusive Analyse bisheriger Temperaturdaten und Ermittlung von Schwellenwerten für Abweichungen
  • Konzeption eines verbesserten Messverfahrens (durch weitere Sensorik z.B. Druck, Vibration, …)
  • Identifikation möglicher Fehlerquellen und Optimierungspotenziale im Überwachungsverfahren
  • Dokumentation der Ergebnisse in schriftlicher Form
  • Bewertung der Ergebnisse und Ableitung aussagekräftiger Handlungsempfehlungen zur Optimierung der Betriebsabläufe

 

Lars Friedrich, M. Sc.

E-Mail: lars.friedrich@…

Telefon: +49 371 531 38808