Aufbau realer Thermalkreislaufkomponenten für zukünftige Antriebstechnologien am ThermoLab
Construction of real thermal circuit components for future powertrain technologies at ThermoLab
04.07.2022
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht im Rahmen zukünftiger Antriebstechnologien an thermischen Betriebsstrategien zur Optimierung der Antriebseffizienz von hybriden, batterieelektrischen, und Brennstoffzellenfahrzeugen. Diese Abschlussarbeit dient dem Aufbau realer Fahrzuegkomponenten (Radiatoren, Kühlmittelpumpen, etc.) an einem bestehendem Prüffeld (ThermoLab).
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Luis Vincent Fiore, M. Sc.
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Komponentenuntersuchung am ThermoLab zur Parametrierung von Vorsteuerkennfeldern im Fahrzeugthermomanagement
Component investigation on the ThermoLab for parameterization of precontrol maps in vehicle thermomanagement
04.07.2022
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht im Rahmen zukünftiger Antriebstechnologien an thermischen Betriebsstrategien zur Optimierung der Antriebseffizienz von hybriden, batterieelektrischen, und Brennstoffzellenfahrzeugen. Dies erfolgt durch eine direkte oder indirekte Verknüpfung von Thermalkreisläufen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Michael Conin, M.Sc.
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Untersuchung von Effizienzpotentialen einer thermischen Konditionierung elektrischer Antriebe
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
04.07.2022
Bei einer Gesamtbetrachtung von elektrischen Antriebssträngen verursachen Getriebeverluste auf Grund der hohen Effizienz von Leistungselektronik und elektrischen Maschinen einen nicht zu vernachlässigenden Anteil der Gesamtverluste. Diese Verluste steigen mit der Viskosität des Getriebeöls bei niedrigen Temperaturen. Um die Effizienz eines Getriebes nach einem Kaltstart oder während Teillastfahrten möglichst im Optimum zu halten, kann es daher zielführend sein die Abwärme aus den elektrischen Bauteilen für eine Getriebeölkonditionierung zu nutzen.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Aaron Kappes, M.Sc.
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Untersuchung einer zweigängigen E-Achse
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
04.07.2022
Mehrtägige E-Antriebe können sowohl Performance als auch Effizienzvorteile gegenüber eigängigen Antrieben aufweisen. Nachteilig sind die höheren Getriebeverluste sowie eine mögliche Zugkraftunterbrechung beim Schalten. In dieser Thesis soll eine solcher zweitägiger E-Antrieb am Prüfstand in verschiedenen Konfigurationen auf seine Effizienz und sein Schaltverhalten hin untersucht werden.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Aaron Kappes, M.Sc.
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Sensorintegration in bestehende pneumatische Tiefziehanlage
Sensor integration in existing pneumatic deep drawing press
04.07.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Cédric Brunk , M. Sc., Nicola Jessen, M. Sc.
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Vorspannen zum Steigern der Tragfähigkeit anwendungsnaher Profile
Prestressing to increase the strength of profiles applied in practice
04.07.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Burcu Güngör, M. Sc.
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Partielles Auswalzen zum Steigern der Tragfähigkeit sicherheitsrelevanter Bauteile
Partial rolling to increase the strength of safety-relevant components
04.07.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Burcu Güngör, M. Sc.
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Untersuchung von Hydraulikölen im Kontakt mit rauen Metalloberflächen durch das Tribometer
Investigation of hydraulic oils in contact with rough metal surfaces using the tribometer
27.06.2022
Zur Charakterisierung des Einflusses von Wandgleiten der Flüssigkeit und der zugefügten Additive wird am FST ein speziell entwickeltes Tribometer betrieben. Durch das simultane Messen eines durch die Flüssigkeit übertragenen Moments sowie der Spalthöhen im mu m Bereich lässt sich das Phänomen des Wandgleiten unter kontrollierten Bedingungen charakterisieren. Innerhalb der hier ausgeschriebenen Studentischen Arbeit sollen systematische Messungen zur Charakterisierung des Wandgleitens an unterschiedlichen Oberflächen und Hydraulikölen durchgeführt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Seyedmajid Mehrnia, M.Sc., Dr.-Ing. Maximilian Kuhr
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Numerische Untersuchung von fertigungstechnischen Prozessgrenzen bei rollgeformten Crashstrukturen
Numerical investigation of manufacturing process limits for roll-formed crash structures
27.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Johannes Kilz, M. Sc., Burcu Güngör, M. Sc.
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Development of vascularization channels inside a hydrogel construct using FFF of PVA (polyvinylalcohol) filaments
22.06.2022
Bioprinting and Tissue Engineering promise artificial organs that could solve the lack of enough donors for organ transplantation. These artificial organs can also be powerful tools to study disease and test new drugs. The biggest challenge is to fabricate these organs in larger scale, as cells die from lack of nutrients and oxygen. To solve this, sacrificial materials –such as PVA- could be used to fabricate channels inside the hydrogel structure of the artifical organ. These channels can be connected to culture medium flow, allowing nutrients to arrive to all the cells of the organ model.
In this project you will study the degradation kinetics of PVA and design and fabricate a network of PVA channels using FFF printing.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Mariana Acedo, M.Sc.
Development of an automized tool for the assessment of fluorescence microscopy images
22.06.2022
As part of the development of novel bioinks and bioprinting technologies, the assessment of cell viability before, during and after printing is crucial. One method used is to stain live and dead cells with fluorescent markers and observed under the microscope. In practice, hundreds of images are taken regularly making manual analysis time-consuming and prone to human error.
The goal of this work is to develop a tool that would allow for automatized image analysis for quantitative assessment of cell viability that can be further used by a very interdisciplinary team in our research activities.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Mariana Acedo, M.Sc.
Implementierung einer CNN-Architektur zur Vorhersage der verbleibenden Restlebensdauer von UAS
20.06.2022
Convolutional Neural Networks (CNN) sind durch ihren Erfolg in der Bildverarbeitung bekannt geworden. Das Einsatzgebiet dieser KI-Methode erstreckt sich jedoch weiter, sodass auch eindimensionale, sequentielle Daten verarbeitet und interpretiert werden können. Dies wird sich unter anderem in der Signalverarbeitung zu Nutzen gemacht, um beispielsweise Sensorsignale zu Interpretieren und die verbleibende Restlebensdauer von technischen Komponenten abzuschätzen. Die Erkenntnis über die verbleibende Restlebensdauer kann anschließend in Relation zur Nutzung der Komponente gesetzt werden, um ein besseres Asset Management zu ermöglichen und Wartungsprozesse zeitlich präziser durchzuführen. Das betrachtete System kann somit nicht nur effizienter, sondern auch zuverlässiger genutzt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR)
Betreuer/in: Lorenz Dingeldein, M.Sc.
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Zahnrad als Maßverkörperung zur Messung der momentanen Winkelgeschwindigkeit - Funktionsanalyse und Weiterentwicklung
15.06.2022
Am Fachgebiet pmd wurde ein Sensorkonzept entwickelt, welches ein Zahnrad als Maßverkörperung nutzt. Durch die Messung der momentanen Winkelgeschwindigkeit des Zahnrads ist es möglich, Verzahnungsschäden zu detektieren. Bisher wurde ein erster Funktionsnachweis der Sensortechnologie durchgeführt. Allerdings wird die Messgenauigkeit noch stark von Störeinflüssen, wie Montagefehlern oder Drehmomentänderungen, beeinflusst. Daher sollen in dieser Arbeit systematisch Einflussfaktoren identifiziert, Maßnahmen zu deren Reduktion entwickelt und ein optimiertes Sensorkonzept entworfen werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Yanik Koch, M.Sc., Peter Welzbacher, M.Sc.
Experimentelle Untersuchung von Einflussfaktoren bei der Verwendung eines Zahnrads als Maßverkörperung
15.06.2022
In einem ersten Versuch konnten unter Verwendung eines Zahnrads als Maßverkörperung und einem magnetoresisitiven (MR) Sensor Zahnflankenschäden in einem Zahnradgetriebe detektiert werden. Dabei wurden verschiedene Einflussgrößen auf die Messgenauigkeit, wie zahnspezifische Abweichungen und lastabhängige Verschiebungen von Zahnrad zu Sensor, identifiziert.
Daher soll ein Prüfstand aufgebaut werden, indem die Wechselwirkungen zwischen Zahnrad und MR-Sensor experimentell identifiziert und quantifiziert werden. Die Versuchsergebnisse sind kritisch auszuwerten und Optimierungen für die Anwendungen in einem Zahnradgetriebe abzuleiten.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Yanik Koch, M.Sc.
Entwicklung eines redundanten Softsensors für einen Digitalen Zwilling
15.06.2022
Um die Platzierung von Sensoren an schwer erreichbaren Stellen zu vermeiden, können Sensoren an zugänglichen Stellen platziert und mithilfe von Algorithmen die eigentlichen Zielgrößen antizipiert werden (Softsensor). Dieses Prinzip kann auch genutzt werden, um ein redundantes Sensorsystem aufzubauen, in welchem physische- und Softsensoren die gleiche Größe ermitteln und verglichen werden. Auf diese Weise können Abweichungen und Sensorausfälle detektiert werden.
Im Rahmen dieser Arbeit ist aus den bereits verbauten Sensoren am Atheneprüfstand ein Softsensor-System zu erstellen. Dieses soll als redundantes Sensorprinzip eine zusätzliche Eingangsgröße für einen Digitalen Zwilling darstellen. Der Digitale Zwilling soll Abweichungen und Sensorausfälle frühzeitig erkennen und anzeigen.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Michel Fett, M.Sc.
Gestaltung einer Messkampagne zum Aufbau anwenderorientierter Simulationswerkzeuge
Design of a Measuring Campaign for the Development of Useroriented Simulation Tools
13.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/in: Michael Georg Frank, M. Sc.
Simulative Optimierung eines Nitrieranlassofens
Simulative Optimization of a Gas Nitriding Furnace
13.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/in: Michael Georg Frank, M. Sc.
Analyse der Trajektorien von mehrachsigen Umformmaschinen anhand modellbasierter Optimalitätskriterien
Analysis of Trajectories of Multi-Axis Forming Machines using Model-based Optimality Criteria
13.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Dirk Molitor, M. Sc., Viktor Arne, M. Sc.
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Entwicklung einer Verwaltungsschale für Demand Response an einer wässrigen Bauteilreinigungsmaschine
Development of an Asset Administration Shell for demand response for an aqueous parts cleaning machine
09.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/innen: Daniel Fuhrländer-Völker, M. Sc., Benedikt Grosch, M. Sc.
Simulation des Einflusses unregelmäßiger Zahngeometrien auf magnetoresistive Sensorkonzepte
08.06.2022
Um Maschinenstillstände zu reduzieren und eingesetzte Maschinenelemente möglichst lange und nachhaltig zu nutzen, rückt eine durchgehende Überwachung von Zahnradgetrieben (Condition Monitoring) zusehends in den Fokus der Industrie. In dieser übliche Beschleunigungssensoren sind jedoch anfällig gegenüber Störgrößen durch die Übertragung der Zahneingriffsfrequenz über Welle und Lager an das Gehäuse.
Am Fachgebiet pmd wurde daher ein Sensorkonzept entwickelt, welches ein Zahnrad als Maßverkörperung verwendet, um die momentane Winkelgeschwindigkeit zu messen. Ziel ist es, damit Verzahnungsschäden zu detektieren. Bisher wurde ein erster Funktionsnachweis der Sensortechnologie durchgeführt. Darauf aufbauend soll mittels Simulation das Potential, unterschiedliche Schäden zu detektieren, untersucht werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Anatoly Zaiat, M.Sc., Yanik Koch, M.Sc.
Additive Fertigung von mikrofluidischen Strukturen aus Papierfasern
07.06.2022
Im Rahmen einer Thesis sollen zum einen systematisch der Fluss von Wasser durch einfache, gedruckte Papierstrukturen und dessen Beeinflussung untersucht werden. Zum anderen sollen neuartige Strukturen entworfen werden, um Anwendungspotentiale aufzuzeigen. Dafür können die Geometrie, Faserorientierung, Faserart, usw. gezielt verändert werden, um lokal bestimmte Eigenschaften zu erzeugen.
Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik (PMV)
Betreuer/in: M.Sc. Christiane Helbrecht
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Inbetriebnahme eines Engine-in-the-Loop Prüfstands
Commissioning of an Engine-in-the-Loop test bench
03.06.2022
Um Frontloading in der Fahrzeug- und Motorenentwicklung zu betreiben, werden Simulationen als essenzieller Bestandteil des Entwicklungsprozesses durchgeführt. Es lassen sich mit verhältnismäßig geringem Aufwand und niedrigen Kosten Systemparameter variieren. So gibt es Tools zur Fahrzeugsimulation, die das reale Fahrzeugverhalten in Bezug auf Antriebsstrang, Fahrwerk und weiteren Komponenten in einer rein virtuellen Umgebung abbilden. Eine Sonderstellung nehmen hierbei die Engine-in-the-Loop Simulationen bzw. Prüfstände ein.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Patrick Noone, M.Sc.
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„Noise, Vibration, Harshness“-Verhalten von Stegblechbauteilen
Noise Vibration Harshness Behaviour of Stringer Sheet Parts
01.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Simon Biffar, M. Sc.
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Numerische Untersuchung eines lagegeregelten Fügens von optischen Sensoren in mechanische Strukturen
Numerical investigation of a position-controlled joining of optical sensors into mechanical structures
01.06.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Nassr Al-Baradoni, M. Sc.
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Entwicklung von HMI Gestaltungslösungen für Disponent:innen der Verkehrsleitung der DB Fernverkehr
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Sarah Schwindt
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Automatisiertes Fahren verstehen – Entwicklung von Lehrmaterialien zur Vermittlung der Funktionsweise automatisierter Fahrzeuge
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Sarah Schwindt
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Automatisiertes Fahren verstehen – Analyse der mentalen Modelle von Fahrer:innen bezüglich automatisierter Fahrzeuge
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Sarah Schwindt
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Entwicklung einer Sensorplatine für strukturintegrierte bildbasierte Kraft-/Drehmomentsensoren
Development of a sensor board for structure integrated camera based force/torque sensors
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Nassr Al-Baradoni, M. Sc.
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Verfahrensentwicklung und experimentelle Untersuchung zum Dehnungsverhaltens im Spaltgrund beim Spaltprofilieren
Process development and experimental investigation of the strain behavior in the splitting center during linear flow splitting
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Christian Thoma, M. Sc.
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FE-basierte Sensitivitätsanalyse von Reib- und Wärmeübergangskoeffizienten in der Blechumformung
FE-based Sensitivity Analysis of Friction and Heat Transfer Coefficients in Sheet Metal Forming
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Schell, M. Sc.
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Schmierstoff- und Oberflächeneinfluss auf den Wärmeübergang in modernen Umformprozessen
Lubricant and Surface Influence on Heat Transfer in Modern Forming Processes
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Schell, M. Sc.
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Inbetriebnahme und Optimierung eines Reib- und Verschleißprüfstandes mit automatischem Schmiersystem
Commissioning and Optimization of a Friction- and Wear Test Rig with automatic Tool Lubrication System
31.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Schell, M. Sc.
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Gezielte Einstellung des Eigenspannungszustandes zur Verbesserung der zyklischen Eigenschaften von Schraubensicherungselementen
31.05.2022
Sperrkantscheiben sind Schraubensicherungselemente, welche verschiedene Versagensszenarien von Schraubenverbindungen vermeiden sollen. Durch Setzerscheinungen kommt es zu einem Vospannkraftverlust, was zu einer Lockerung führt. Durch Belastungen quer zur Schraubenachse hingegen wird das innere Losdrehmoment wirksam. Diesen Mechanismen kann durch eine federnde Geometrie und eine Oberfläche mit Tiefenprofil entgegengewirkt werden.
Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss durch Kaltmassivumformung eingebrachter Eigenspannungen sowie Gefügeveränderungen auf die zyklischen Eigenschaften von Sperrkantscheiben aus dem Werkstoff 1.4401 zu bestimmen. Dazu werden Sperrkantscheiben mit verschiedenen Prozessparametern hergestellt. Ebenso sollen Eigenspannungs- und Gefügeveränderungen .in Abhängigkeit der Beanspruchung untersucht werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Fabian Jäger, M.Sc.
Neuronale Netze für Real-Gas Thermodynamik Schließung
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
24.05.2022
Für die Anwendung in der zivilen Raumfahrt werden seit langem kryogene Treibstoffe verwendet. Die tiefen Temperaturen sowie die hohen Drücke, oberhalb des kritischen Druckes, haben Real-Gas-Effekte zur Folge, die nicht mehr mit dem Idealen Gas Gesetz abgebildet werden können.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/in: T. Jeremy P. Karpowski, M.Sc.
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Konzept zur Wirtschaftlichkeitsbewertung verschiedener Vorgehensweisen zur Ermittlung des Product Carbon Footprints in der Produktion
Concept for the economic evaluation of different procedures for determining the product carbon footprint in production
18.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität, MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Phillip Bausch, M. Sc.
Entwicklung einer Systematik zur bedarfsgerechten Konzeptionierung von Traceability-Systemen im Kontext bauteilindividueller CO2-Bilanzierung
Development of a methodology for the need-based conceptual design of traceability systems in the context of omponent-specific Carbon Footprinting
18.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität, MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Phillip Bausch, M. Sc.
Entwicklung eines mehrstufigen Simulationsmodells zur Erprobung von Machine und Deep Learning Ansätzen in der Produktion
Development of a simulation model for testing machine and deep learning approaches in multi-stage production
18.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Andre Kokozinski, M. Sc.
Konstruktion repräsentativer Gebäude-Grundrisse für die optimale Planung von Lüftungsanlagen
Construction of representative building floor plans for optimal planning of ventilation systems
18.05.2022
Mechanische Lüftungsanlagen verbessern die Luftqualität und ermöglichen luftdichte und damit energieeffizientere Gebäude. Effiziente Systeme können sehr komplexe Topologien aufweisen, welche mittels algorithmisch-gestützten Abläufen geplant werden können, die die Komplexität transparent beherrschen. Um möglichst allgemeingültige Aussagen aus der Optimierung weniger Anlagen schließen zu können, sollen zu Beginn repräsentative Beispielgebäude konstruiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Julius Breuer, M.Sc., M.Sc., Dr.-Ing. John Friesen
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Ermittlung von Schnittstellen für die algorithmische Planung von Lüftungsanlagen
Identification of interfaces for the algorithmic planning of ventilation systems
18.05.2022
Mechanische Lüftungsanlagen verbessern die Luftqualität und ermöglichen luftdichte und damit energieeffizientere Gebäude. Um diese effizient zu planen, muss die Komplexität der Anlagen beherrscht werden, wozu sich algorithmisch-gestützte Planungsabläufe eignen. Um die Algorithmen und Methoden bestmöglich in die realen Planungsabläufe zu integrieren, sollen mögliche Schnittstellen erarbeitet werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Julius Breuer, M.Sc., M.Sc., Dr.-Ing. John Friesen
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Konzeptentwicklung einer aktuierten Kupplung für Schwerkraftachsen in Werkzeugmaschinen
16.05.2022
Die fortschreitende Automatisierung von Werkzeugmaschinen ermöglicht eine höhere Maschinenauslastung durch effizientere Prozesse und Erweiterung des Einsatzbereichs. Dabei tritt Verschleiß an verschiedenen Komponenten auf, einschließlich möglicher sicherheitskritischer Bauteile. Vor allem Teilsysteme, die eine direkte Schutzfunktion von Werkern und Werkstücke ausführen, sind hier besonders kritisch zu bewerten. So ist die Verschleißanfälligkeit von Bremssystemen der Schwerkraftachsen ein bekanntes wie kritisches Problem, da diese im Fehlerfall ein Absenken des Werkzeugs nicht mehr vermeiden können. Um die funktionale Sicherheit für Werker und Werkstück vor allem im Einrichtbetrieb zu erhöhen, soll daher im Rahmen einer Industriekooperation das Konzept einer funktionsintegrierenden Kupplung für Schwerkraftachsen entwickelt werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Florian Schmitt, M.Sc.
Analyse methodischer Verfahren zur Messung des Anthropomorphismus in der Mensch-Roboter-Interaktion
07.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Nina Theobald
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Optimierung der sensorischen Eigenschaften eines bildbasierten mehrachsigen Kraft-/Drehmomentsensors
Optimization of the sensory properties of an image-based multi-axis force/torque sensor
06.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Nassr Al-Baradoni, M. Sc.
Gegenüberstellung einer Starrkörper- und FE-Simulation einer Motorspindel
03.05.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Magnus von Elling, M. Sc.
Vermessung von Abgaskatalysatoren in einer Pre-Turbo Konfiguration für Diesel-Hybrid PKW
Measurement of catalytic converters in a pre-turbo Configuration for diesel hybrid vehicles
29.04.2022
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe arbeitet im Forschungsbereich der Diesel-Abgasnachbehandlung an zukünftig verwendeten AGN-Konfigurationen. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird ein weiterentwickeltes Vor-Turbolader-Abgasnachbehandlungskonzept an einem PKW-Dieselmotor in Betrieb genommen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Michael Conin, M.Sc.
Aufbau eines Thermalkreislaufkonzepts für zukünftige Antriebstechnologien
Development of a thermal circuit concept for future powertrain technologies
29.04.2022
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht im Rahmen zukünftiger Antriebstechnologien an thermischen Betriebsstrategien zur Optimierung der Antriebseffizienz von hybriden, batterieelektrischen, und Brennstoffzellenfahrzeugen. Dies erfolgt durch eine direkte oder indirekte Verknüpfung von Thermalkreisläufen. Diese Abschlussarbeit dient der Umsetzung eines innovativen Thermalkreislaufsystems an einem ThermoLab-Prüfstand.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Luis Vincent Fiore, M. Sc.
Untersuchung der Strömungseigenschaften in einem 1 MW Brenner für die Verfeuerung von Biomasse unter Oxy-fuel Bedingungen
Investigation of flow characteristics in a 1 MW burner for biomass combustion under oxy-fuel conditions
27.04.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Marcel Richter
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Validierung eines CFD-Modells des Brennstoffreaktors einer 1 MW Pilotanlage zur Chemical Looping Vergasung
Validation of a CFD model of the Fuel Reactor of a 1 MW pilot plant for chemical looping gasification
27.04.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Christoph Graf
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Relevitieren des Rotors nach einem Fanglagerausfall
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
27.04.2022
Am IMS wurde ein Prüfstand aufgebaut, um Rotorabstürze in planetare Fanglager zu untersuchen. Da das versagen des Fanglagers Untersuchungsgegenstand ist, besitzt er ein sekundäres Fanglager. Allerdings ist ungewiss, ob das sekundäre Fanglager den Belastungen stand hält. Ziel dieser Arbeit ist daher denn Ausfall des primären Fanglagers zu detektieren und infolge dessen die Magnetlager wieder einzuschalten. Das ganze soll in ein bestehendes LabView Programm integriert werden, durch das die Sensoren am Prüfstand ausgelesen werden und die Magnetlager bereits angesteuert werden können.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Benedikt Schüßler, M.Sc.
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Entwicklung und Realisierung einer assistenzbasierten Montage- & Demontagelinie in der FlowFactory
26.04.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Sophie Sandner, M. Sc.
Untersuchung der Partikeleigenschaften des Bettmaterials eines 1 MWₜₕ Chemical Looping Vergasers.
Investigation of Particle Properties of the Bed Material of a 1 MWₜₕ Chemical Looping Gasifier
22.04.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Paul Dieringer
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Bachelor- / Master Thesis am Fachgebiet für Energiesysteme und Energietechnik
Implementierung und Test des Mean-Flux-Diskretisierungsserfahrens für die numerische Lösung konvektiver Terme in partiellen Differentialgleichungen
22.04.2022
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Marcel Richter
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Nutzung von Effektgraphen zur Identifikation des Einflusses von Störgrößen
22.04.2022
Ein vielversprechender Ansatz zur Bereitstellung verlässlicher Informationen zu charakteristischen Zustands- und Prozessgrößen in technischen Systemen im Rahmen von Industrie 4.0 ist die Integration sogenannter sensierender Maschinenelemente.
Um die Funktionsfähigkeit und Robustheit dieser sensierenden Maschinenelemente frühzeitig sicherzustellen, ist eine Betrachtung wirkender Störgrößen erforderlich. Hierzu soll ein Effektgraph genutzt werden, um gezielt potenzielle Störgrößen zu identifizieren.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Peter Welzbacher, M.Sc., Benjamin Kraus, M.Sc. M.Eng.
Vergleich von agentenbasierten und kontinuumsmechanischen Modellen zur Beschreibung von Stadtentwicklung
Comparison of agent-based and continuum mechanical models to describe urban development
21.04.2022
Im Rahmen der ausgeschriebenen Abschlussarbeit sollen unterschiedliche Ansätze von Modellen zur Beschreibung von Stadtentwicklung miteinander verglichen werden. Dafür wird ein Framework entwickelt, beide Modelle implementiert und mithilfe von Parametervariation analysiert.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. John Friesen
Entwicklung eines Frameworks zur Untersuchung von Ansätzen datengetriebener Modellbildung
Development of a framework to investigate data-driven modelling approaches
21.04.2022
Im Rahmen der ausgeschriebenen Arbeit soll ein Framework entwickelt werden, um mithilfe von datengetriebenen Ansätzen verschiedene Phänomene, wie Stadtentwicklung oder Entstehung von Kavitationsphänomenen miteinander vergleichen zu können.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. John Friesen
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Entwicklung eines neuronalen Netzes zur Vorhersage der dynamischen Eigenschaften axial durchströmter Ringspalte
Development of a neural network for the prediction of the dynamic characterisitics of annular gaps with an axial flow component
21.04.2022
Das dynamische Verhalten moderner Turbomaschinen, wie sie beispielsweise in Treibstoffpumpen der Raumfahrtindustrie (z.B. Ariane 5 Trägerrakete), zum Einsatz kommen, ist maßgeblich durch die dynamischen Eigenschaften durchströmter Ringspalte bestimmt. Die Identifikation dieser Eigenschaften ist jedoch oftmals mit großem experimentellem und numerischen Aufwand verbunden. In der Vorauslegung moderner Turbomaschinen ist eine zeiteffektive Berechnung jedoch unabdingbar. Aus diesem Grund soll am FST aufbauend auf Vorarbeiten ein neuronales Netz zur zeiteffektiven Bestimmung der dynamischen Eigenschaften axial durchströmter Ringspalte entwickelt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Maximilian Kuhr
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Auslegung und Konstruktion eines Prüfstands zur Untersuchung von Kavitation in engen Ringspalten
Design and construction of a test rig for the investigation of cavitation in narrow annular gaps
21.04.2022
Kavitation ist in vielen technischen Systemen allgegenwärtig. Besonders bei gleitgelagerten Rotoren wie sie beispielsweise in Flugzeugtriebwerken und Pumpen vorkommen, kommt es zur Ausbildung von Kavitation im divergenten Teil der exzentrisch betrieben Gleitlager, Bild 1. Das Auftreten von Kavitation in Gleitlagern ist hinreichend bekannt. Die Art der Kavitation, d.h. die Ausbildung von Kavitationsfingern, Wolkenkavitation etc., ist jedoch stark vom Betriebspunkt des Lagers, d.h. der Drehzahl sowie der Geometrie und der zu tragen Last des Lagers, abhängig. Zur allgemeinen Untersuchung von Kavitation in engen Ringspalten soll am FST ein neuer Prüfstand ausgelegt und konstruiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Maximilian Kuhr
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Identifikation der dynamischen Eigenschaften berührungsloser Fluiddichtungen
Identification of the dynamic characteristics of annular seals
21.04.2022
Das dynamische Verhalten moderner Turbomaschinen, wie sie beispielsweise in Treibstoffpumpen der Raumfahrtindustrie (z.B. Ariane 5 Trägerrakete), zum Einsatz kommen, ist maßgeblich durch die dynamischen Eigenschaften berührungsloser Fluiddichtungen bestimmt. Zur Identifikation dieser Eigenschaften werden am FST zwei einzigartige Prüfstände betrieben. Innerhalb der Thesis sollen die dynamischen Eigenschaften speziell für den Fall profilierter Dichtungen wie beispielsweise Labyrinth-Dichtungen experimentell identifiziert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Maximilian Kuhr
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Identifikation der dynamischen Eigenschaften laminarer Ringspaltströmungen
Identification of the dynamic characteristics of laminar annular gap flows
21.04.2022
Zur dynamischen Identifikation durchströmter Ringspalte, wie sie beispielsweise in Treibstoffpumpen der Raumfahrtindustrie (z.B. Ariane 5 Trägerrakete), zum Einsatz kommen, werden am FST zwei einzigartige Prüfstände betrieben. Innerhalb der Thesis sollen die dynamischen Eigenschaften der Ringspalte speziell für den Fall laminarer Ringspaltströmung experimentell identifiziert und mit einem bereits bestehenden Berechnungsprogramm verglichen werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Maximilian Kuhr
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Erweiterung einer Simulation zu Rotorabstürzen
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
11.04.2022
Schwungmassenspeicher dienen der Speicherung von Energie. Zur Reduktion der Reibung wird in der Regel ein Magnetlager (AMB) eingesetzt. Im Fall einer Fehlfunktion soll eine mechanische Lagerung, die sogenannten Fanglager, ein sicheres Auslaufen des Rotors gewährleisten. Um die radialen Kräfte auf die Einbauten im Kohlefaserrotor zu reduzieren, sind diese Segmentiert, wodurch es zwischen den Segmenten zu Absätzen kommt. Ziel der Arbeit ist es, dies in Simulationen abzubilden und deren Einfluss zu analysieren.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Benedikt Schüßler, M.Sc.
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Analyse von Eintrittsverlusten axial durchströmter Gleitlager mittels CFD
Investigation of the entrance losses of journal bearings with axial flow
08.04.2022
Hydrodynamische Gleitlager müssen bei hoher Traglast oder hoher Drehzahl eingesetzt werden, bspw. in großen Turbomaschinen. Bei modernen Anwendungen kann im Schmierfilm zur Schleppströmung in Umfangsrichtung eine überlagerte axiale Strömung kommen. Die Gleitlagerströmung soll mittels CFD (OpenFoam) simuliert und analysiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Robin Robrecht, M.Sc.
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Analyse der Anforderungen an eine HMI in der Produktion und Identifizierung der Stakeholder
07.04.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Erkut Sarikaya, M. Sc.
Untersuchung des Einsatzes von magneto- und elektrorheologischen Fluiden in Gleitlageranwendungen
04.04.2022
Im Zuge der Digitalisierung werden rein mechanische Systeme, wie Maschinenelemente, durch die Integration von Sensoren und Aktoren zu mechatronischen Systemen mit größerem Funktionsumfang weiterentwickelt. Am Beispiel von Gleitlagern kann eine solche Funktionserweiterung durch die Nutzung von Fluiden mit aktiv einstellbarer Viskosität erreicht werden. Durch die gezielt veränderliche Viskosität lassen sich Schädigungen am Lager verhindern und das Verlustdrehmoment minimieren. Gegenstand dieser Arbeit ist eine analytische Abschätzung der Umsetzbarkeit sowie eine Entwicklung eines geeigneten Prüfstandes.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Florian Schmitt, M.Sc., Richard Breimann, M.Sc.
Erfassung und Analyse von Rechnerauslastungen in der Produktion
Collection and Analysis of computing utilization in production environments
30.03.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Benjamin Brockhaus, M. Sc.
Detaillierte Bestimmung des Massenstroms an der Eintrittsebene des Large Scale Turbine Rigs (LSTR)
Detailed determination of the mass flow at the turbine entry of the Large Scale Turbine Rig (LSTR)
24.03.2022
Umfassende Maßnahmen am LSTR wurden umgesetzt, um eine hochgenaue Verlust- und Wirkungsgradbestimmung zu ermöglichen. Dies erlaubt präzise Validierungen numerischer Simulationen sowie Quantifizierung von Modellierungsfehlern mithilfe von Messdaten. Im Vergleich von Numerik zu Experiment liegen Unsicherheiten im Massenstrom in die Turbineneintrittsebene des LSTRs vor. Ziel der Arbeit ist die Durchführung einer vergleichenden, detaillierten Massenstrombestimmung in der Turbineneintrittsebene. Hierfür sind Messungen durchzuführen und auszuwerten sowie Quantifizierungen der Unsicherheit der Massenstrombestimmung vorzunehmen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Dominik Ade, M.Sc.
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Untersuchung der Zell-Matrixinteraktion im FFF-verstärkten 3D-Biodruck zur Herstellung eines Muskelgewebes
22.03.2022
Die Arbeit beschäftigt sich mit einer Kombination aus zellbeladenen Hydrogelen, welche mit Gerüststrukturen aus mechanisch steiferen Biomaterialien, wie etwa thermoplastischen, biodegradierbaren Polymeren verstärkt werden und so Vorläuferstrukturen eines Muskelgewebes bilden. Die Verstärkung durch die Gerüststruktur bietet viele Vorteile. So können chemische, mechanische und elektrische Signale eingebracht werden, welche sich auf die Differenzierung der Zellen positiv auswirken können. In der Anwendung kann die sonst sehr weiche Hydrogelstruktur besser transportiert und im Menschen als Implantat befestigt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Eva Schätzlein, M.Sc.
Entwicklung eines Prototypen zur Erfassung von Drehmoment und Drehzahl einer Metallbalgkupplung
22.03.2022
Für die Erfassung von Drehmoment, Drehzahl und Torsionsschwingung soll in Kooperation mit einem Industriepartner eine Metallbalgkupplung mit magnetoresistiver (MR) Sensorik versehen werden. Mit Maßverkörperungen an den Kupplungsenden soll über die Messung des Drehwinkels das Drehmoment berechnet werden. Für die Erprobung des Prototypen existiert bereits ein Prüfstand am Institut, der als Randbedingung vorgegeben wird.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Yanik Koch, M.Sc., Richard Breimann, M.Sc.
Konzeptionierung eines Messsystems für die Impedanzmessung an einem Industriegetriebe
16.03.2022
Die sensorische Erweiterung technischer Systeme ermöglicht eine flächendeckende Digitalisierung von Produkten und Prozessen. Hierfür bietet sich die sensorische Nutzung elektrischer Eigenschaften von Maschinenelementen direkt im System an, um z. B. Schädigungen im Rahmen eines Condition Monitoring-Ansatzes zu identifizieren. Ziel dieser Arbeit ist es, ein geeignetes Messsystem für die Impedanzmessung an einem Industriegetriebe systematisch zu konzeptionieren, um das elektrische Übertragungsverhalten von Maschinenelementen quantitativ erfassen zu können.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Maximilian Hausmann, M.Sc.
Analyse der Störgrößenanfälligkeit elektrischer Eigenschaften von Maschinenelementen
16.03.2022
Die sensorische Erweiterung technischer Systeme ermöglicht eine flächendeckende Digitalisierung von Produkten und Prozessen. Hierfür bietet sich die sensorische Nutzung elektrischer Eigenschaften von Maschinenelementen direkt im System an, um z. B. Schädigungen im Rahmen eines Condition Monitoring-Ansatzes zu identifizieren. Ziel dieser Arbeit ist es, die Störgrößenanfälligkeit der elektrischen Eigenschaften von Maschinenelementen quantitativ zu beschreiben, um diese im Kontext der sensorischen Nutzung berücksichtigen zu können.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Maximilian Hausmann, M.Sc.
Experimentelle Untersuchung von Getriebeschäden mit innovativen magnetoresistiven Sensorkonzepten
16.03.2022
Zur Schadenserkennung in Zahnradgetrieben werden in industriellen Anwendungen überwiegend Beschleunigungssensoren verwendet, welche an das Getriebegehäuse angebracht werden. Diese Sensorik ist anfällig gegenüber Störgrößen durch die Übertragung der Zahneingriffsfrequenz über Welle und Lager an das Gehäuse.
Am Fachgebiet pmd wurde daher ein Sensorkonzept entwickelt, welches ein Zahnrad als Maßverkörperung verwendet, um die momentane Winkelgeschwindigkeit zu messen. Ziel ist es, damit Verzahnungsschäden zu detektieren. Bisher wurde ein erster Funktionsnachweis der Sensortechnologie durchgeführt. Darauf aufbauend soll mittels Versuchen das Potential, unterschiedliche Schäden zu detektieren, untersucht werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Yanik Koch, M.Sc.
Konzeption eines Datenmodells zur bauteilindividuellen CO2 Bilanzierung für IoT Plattformen
Conceptual design of a data model for component specific CO2 balancing for IoT platforms
15.03.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität, MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Phillip Bausch, M. Sc.
Entwicklung eines IIoT-Demonstrators für die Betriebsoptimierung von Energiesystemen
Development of an IIoT Demonstrator for control optimization of energy systems
15.03.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/in: Thomas Weber, M. Sc.
Entwicklung/Konzeption und Inbetriebnahme einer Gleichstrom Potentialsonde zur hochgenauen in-situ Risslängenmessung
10.03.2022
Zur Beurteilung des Risswachstums unter zyklischer Belastung werden am Zentrum für Konstruktionswerkstoffe Rissfortschrittsversuche an Bruchmechanikproben durchgeführt. Voraussetzung zur korrekten Kennwertermittlung ist unter anderem die Kenntnis des Verlaufs der Risslänge über die gesamte Versuchsdauer. Mit dem Fortschreiten des Risses sinkt die Restquerschnittfläche der Probe, weshalb sich die Risslänge mit dem elektrischen Widerstand der Probe korrelieren lässt. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Gleichstrom Potentialsonde mit automatischer Kompensation von thermoelektrischen und thermoresistiven Einflüssen auf das Messergebnis aufgebaut und in Betrieb genommen werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Josef Schönherr, M.Sc.
Entwicklung von Design Rules anhand der Anwendung einer hybrid-integrierenden additiven Fertigungstechnologie
07.03.2022
Am Fachgebiet pmd wird eine hybrid-integrierende additive Fertigungstechnologie entwickelt. Durch die Kombination des fused filament fabrication Verfahrens (FFF) mit der Integration von weiteren Komponenten, z.B. elektrischen Leitungen, wird die Fertigung der hochfunktionalen Bauteile ermöglicht.
Für die Nutzung der Potenziale der Fertigungstechnologie während der Bauteilgestaltung haben sich Assistenzlösungen etabliert. Diese befähigen den Produktentwickelnden durch zielgerichtete Wissensbereitstellung dazu, die Potenziale auch ohne detaillierte Kenntnis der Fertigungstechnologie einzusetzen.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird ausgehend von der bestehenden Fertigungstechnologie das Anwendungsbeispiel eines Gleitlagers entwickelt. Während dieser Entwicklung wird das spezifische Wissen über die Technologie und deren Potenziale mit verfügbaren Assistenzlösungen (z.B. Design Rules) verknüpft.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Kay-Eric Steffan, M.Sc.
Dynamische Modellreduktion mit Physik-informierten neuronalen Netzen
Dynamic model order reduction with physics-informed neural networks
06.03.2022
Im Rahmen dieser Arbeit soll die Darstellung reduzierter Differentialoperatoren mit Hilfe von künstlichen neuronalen Netzen untersucht werden. Durch „Physik-informierte“ Ansätze wie Lagrangsche, Hamiltonische, oder konvexe neuronale Netze sollen hierbei die wesentlichen physikalischen und mathematischen Eigenschaften der Probleme erhalten bleiben.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Cyber-Physische Simulation (CPS)
Betreuer/innen: Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weeger, M.Sc. Dominik Klein
![202203_MA_MOR-PINNs]()
Erstellung einer qualitativen Studie zur Anforderungsermittlung an KI Einführungsprozesse
Development of a qualitative study for identifiying requirements for AI introduction
04.03.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Jannik Rosemeyer, M. Sc.
Entwicklung eines Konzepts zur Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit in CAM-Prozessen
Development of a concept for the evaluation of environmental sustainability in CAM processes
04.03.2022
In dieser Arbeit soll ein Konzept entwickelt werden, welches zum Ziel hat, die Potenziale einer ökologisch nachhaltigen CAM-Programmierung zu bewerten und durch autonome Einflussnahme zu nutzen. Dabei gilt es die Nachhaltigkeitspotenziale der CAM-Programmierung, insbesondere im Vergleich zu den im Produktentstehungsprozess vor- und nachgelagerten Prozessen, zu analysieren und zu gewichten.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK)
Betreuer/in: Sven Winter, M. Sc.
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Experimentelle Untersuchung des Einflusses der Prozessparameter auf die geometrischen Eigenschaften beim Stereolithographie-3D-Druck-Verfahren
Experimental investigation of the influence of process parameters on geometric properties in stereolithography 3D printing
04.03.2022
In dieser Arbeit soll der Einfluss der Prozessparameter (Lichtmenge bzw. Lichtintensität und Belichtungsdauer) auf die geometrischen Abweichungen 3D-gedruckter Teile bei der Graustufen-MSLA untersucht werden. Hieraus sollen Korrekturansätze entwickelt werden, mit denen die geometrische Genauigkeit des Drucks erhöht werden kann.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Cyber-Physische Simulation (CPS)
Betreuer/in: M.Sc. Iman Valizadeh
![Thesis_202203_gMSLA-Geometry]()
Energetische Analyse von Reinigungsanlagen aus Forschung und Industrie
22.02.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/innen: Apl. Prof. Dr. Sc. Tatiana Gambaryan-Roisman, Ghada Elserafi, M. Sc. M. Sc.
Entwicklung einer automatisierten Auswertung von Papierprägungen mittels optischer Profilometrie (3D Scans)
21.02.2022
Prägungen in Papier und Karton finden sich in einer Vielzahl alltäglicher Produkte wie Verpackungen, wo sie beispielsweise zur Hervorhebung von Logos oder Schriftzügen, aber auch zur Fälschungssicherung eingesetzt werden. Während das Bedrucken solcher Produkte bereits weitgehend digitalisiert ist, handelt es sich bei der Konzeption solcher Prägungen konventionell immer noch um stark analoge und iterativ anzupassende Prozesse.
Im Zuge dieser Arbeit soll ein Workflow erarbeitet werden, mit dessen Hilfe die Suche nach geeigneten Werkzeugparametern für Prägungen verkürzt werden kann. Hierzu soll ein Test-Prägewerkzeug entwickelt werden, mit welchem Probeprägungen durchgeführt werden können. Anschließend soll in einem Soll-Ist-Vergleich die gewünschte Geometrie des Testwerkzeugs mit einem Scan der resultierenden Prägungen verglichen werden, um somit Rückschlüsse über das Prägeergebnis zu erhalten.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Jakob Feldmann, M.Sc.
Charakterisierung und numerische Untersuchung von Pittings
21.02.2022
Um Maschinenstillstände zu reduzieren und eingesetzte Maschinenelemene möglichst lange und nachhaltig zu nutzen, rückt eine durchgehende Überwachung der Systeme (Condition Monitoring) zusehends in den Fokus der Industrie. Einen Ansatz bietet das Messen der elektrischen Eigenschaften von Lagern, um daraus auf Betriebs- und/oder Schadenszustand zurürckzuschließen.
Am pmd wird dafür die sensorische Nutzung von in Lagern bestehenden Effekten untersucht. Es konnte bereits experimentell und simulativ nachgewiesen werden, dass Änderungen der Oberfläche im Betrieb nachgewiesen werden können. Zurückzuführen ist dies auf die gestörte Strömung des Schmiermittels im Schmierspalt.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll daher simulativ in OpenFOAM untersucht werden, wie sich bestimmte Formen (Länge, Tiefe, …) von Oberflächenschäden (Pittings) auf das Strömungsverhalten des Schmiermittels auswirken. Dafür sollen Oberflächenänderungen charakterisiert, in ein numerisches Modell überführt und deren Auswirkung auf die Strömung untersucht werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Anatoly Zaiat, M.Sc.
Thema: Bewertung von Strategien zur Kostenberechnung in der Produktion am Beispiel einer Werkzeugmaschine
Evaluation of Cost Indexing Strategies in production using the example of a machine tool
16.02.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW)
Betreuer/innen: Oliver Kohn, M. Sc., Enno Lang, M. Sc.
Entwicklung eines Konzepts zur Prozessüberwachung beim Bohren durch Datenfusion
Development of a concept for process monitoring during drilling by data fusion
04.02.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Fuzhang He , M. Sc.
Entwicklung eines datengetriebenen Modells zur Qualitätsüberwachung beim Bohren
Development of a data driven model for drilling quality monitoring
04.02.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Fuzhang He , M. Sc.
Thermische Simulation eines Korrosionssensors für die Vergasung fester Brennstoffe
Thermal simulation of a corrosion probe for solid fuel gasification
03.02.2022
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/innen: M.Sc. Adrian Marx, M.Sc. Christoph Graf
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Extended Reality in der Weiterbildung - Anwendung und Trends
Virtual Reality in vocational training – applications and trends
31.01.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Thomas Riemann, M. Sc.
Gestaltung eines Virtual Reality Trainingsszenarios für Lernfabriken
Design of a Virtual Reality training scenario for learning factories
31.01.2022
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Thomas Riemann, M. Sc.
Untersuchung von Rissinitiierungs- und Rissausbreitungsverhalten mittels Wechselstrompotenzialsonde
Determination of crack initiation and crack growth behaviour using Alternating Current Potential Drop systems
31.01.2022
Um das Rissinitiierungs- und Rissausbreitungsverhalten in Hochtemperaturbauteilen zu beschreiben, sind Untersuchungen an Bruchmechanikproben (z.B. Corner Crack, Compact Tension, Single Edge Notch) notwendig. In diesen Untersuchungen wird der sich ändernde elektrische (Wechselstrom)widerstand an der zu untersuchenden Probe mithilfe einer Wechselstrompotenzialsonde aufgezeichnet. Hierüber können Rückschlüsse auf die Rissfläche/Risslänge gezogen werden können. Die Korrelation zwischen gemessenem Widerstand und Rissfläche/Risslänge ist abhängig von den magnetischen Eigenschaften des Werkstoffs, der herangezogenen Probenform, der Versuchstemperatur und des betrachteten experimentellen Aufbaus.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Timo Brune, M.Sc.
Numerische Untersuchung nicht-invasiver und invasiver Messmethoden zur Bestimmung von Schadstoffen in Abgassystemen
Numerical investigation of non-invasive and invasive measurement methods to determine pollutants in exhaust gas systems
24.01.2022
Am Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM) beschäftigt sich eine Arbeitsgruppe mit laserspektroskopischer Diagnostik zur Untersuchung der Vorgänge während der Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren. Hierzu wurden bereits verschiedene innovative Messmethoden zum Nachweis der Abgasbestandteile entwickelt. Im Unterschied zu gängigen Methoden zur Messung der Abgaszusammensetzung sind die entwickelten Methoden nicht-invasiv. Dazu wird das Abgas durch eine Kammer geleitet und mithilfe laserspektroskopischer Diagnostik untersucht. Dieses Verfahren ermöglicht Messungen im Abgas mit wesentlich kleineren Unsicherheiten als bei invasiven Methoden. In dieser Arbeit soll untersucht werden, wie Robust der entwickelte Ansatz ist hinsichtlich der Vielfalt an Bedingungen, die in einem Abgassystem vorherrschen können. Beispielsweise ergeben sich bei Volllast andere Massenströme, Temperaturen und Gaszusammensetzungen als beim Kaltstart.
Ziel dieser Arbeit ist es, mithilfe von Simulationen die verschiedenen Betriebszustände zu untersuchen und mögliche Einflüsse auf die Messmethode (beispielsweise durch starke Inhomogenitäten in Temperatur und Zusammensetzung des Abgases) zu evaluieren. Dazu soll die Open-Source C++ Bibliothek OpenFOAM verwendet werden. Ergänzend sollen mögliche Unsicherheiten bei der Messung der Abgaszusammensetzung mit invasiven Messmethoden herausgearbeitet werden und anhand numerischer Berechnungen belegt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/innen: Dr. rer. nat. Steven Wagner, Dr.-Ing. Louis Dreßler
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Weiterentwicklung einer IoT- Plattform für die datengetriebene Produktion & Nutzung von Drohnen
Further Development of a Platform for Data-Driven Production of Drones
17.01.2022
Das DiK befasst sich in Forschung und Lehre mit dem Themengebiet der Industrie 4.0. Im Rahmen der Forschung soll für das Projekt dataPro eine bestehende IoT-Plattform weiterentwickelt werden, auf der die Produktion von konfigurierbaren Drohnen stattfindet. Die Plattform wird als modulare Softwarelösung, Cumulocity IoT, von dem Industriepartner Software AG bereitgestellt. Dadurch wird hohe Praxisnähe garantiert. Der Umfang der studentischen Arbeit umfasst folgende Punkte
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK)
Betreuer/in: Serdar Bulut, M. Eng. M. Sc.
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Innovative und verantwortungsvolle Datennutzung in digitalen Ökosystemen
Innovative and responsible data use in digital ecosystems
17.01.2022
Der moderne Alltag ist ohne digitale Systeme aller Art kaum mehr vorstellbar. Beim Betrieb all dieser Systeme fallen umfangreiche Daten an, die vielfältige Nutzungsmöglichkeiten erlauben. Dabei kommt es aktuell zu einem Spannungsfeld zwischen Datennutzung und Datenschutz, da für Systemteilnehmer nicht eindeutig geregelt ist wie oft, durch wen, wo und zu welchen Zwecken ihre Daten genutzt werden.
Daher ist es das Ziel dieser Arbeit, ein Konzept zu entwickeln (gestützt auf technologisch, ethischen Aspekten), mit dem es möglich ist eine verantwortungsvolle Datenbereitstellung sowie Datennutzung in der Produktentwicklung zu gewährleisten. Die entwickelte Methodik soll anschließend anhand eines einfachen Anwendungsbeispiels validiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK)
Betreuer/in: Tim Giese, M.Sc.
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Digitaler Zwilling in der additiven Fertigung
Digital Twin in Additive Manufacturing
07.01.2022
Einer der Forschungsschwerpunkte am DiK ist Digitale Zwilling in der additiven Fertigung. In diesem Themenbereich gibt es immer Teilthemen die durch studentische Arbeiten oder HiWi‘s bearbeitet werden können.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK)
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Experimentelle Untersuchung des Wassertransports in einer granulären Eisschicht
ab sofort
17.12.2021
Die Vereisung von Flugzeugen und Hubschraubern stellt eine große Herausforderung für die Luftfahrt dar -- speziell in beheizten Umgebungen, wie beispielsweise an Messsonden oder in den ersten Triebwerksstufen, tritt häufig eine Vereisung durch Eispartikel auf. Anlagerungen von Eis im Triebwerk bewirken eine Veränderung von dessen Eigenschaften und können durch das Ablösen größerer Anwüchse Bauteile beschädigen oder sogar zum Erlöschen des Triebwerks führen. Sowohl das Anwachsen als auch das Ablösen der granulären Eisschicht sind durch deren Wassergehalt bestimmt. Das Vorhandensein von flüssigem Wasser ermöglicht das Anhaften weiterer Eispartikel und unterstützt so das Anwachsen der Eisschicht. Zudem verändert der Wassergehalt der granulären Eisschicht deren effektive Materialeigenschaften und kann somit zum Ablösen der Eisschicht führen. Der Wassertransport in einer granulären Eisschicht bzw. Schneeschicht sowie die hiermit verbundenen Phänomene sind jedoch noch nicht ausreichend verstanden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)
Betreuer/in: Kilian Köbschall, M.Sc.
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Bruchmechanische Untersuchung der Verlängerung der Lebensdauer durch Schwingspiele unterhalb der sogenannten Dauerfestigkeit
14.12.2021
Bauteile unter Belastung mit variablen Amplituden werden heute mithilfe der Schadenakkumulation nach Miner ausgelegt. Neuere Ergebnisse zeigen, dass Schwingspiele unterhalb der sogenannten Dauerfestigkeit auch lebensdauerverlängernde Wirkung haben können. Im Rahmen dieser Arbeit soll dieses Phänomen aus Perspektive der Bruchmechanik untersucht.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Max Benedikt Geilen, M.Sc.
Scale-reduced modeling of multi-phase clean fuel combustion
At the institute for Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS)
13.12.2021
In einem einzigartigen Forschungsansatz sollen Eisen und seine Oxide in einem Kreislauf als kohlenstofffreier chemischer Energieträger für erneuerbare Energie genutzt werden. Eisen hat ein enormes Potenzial die Energiewende voranzutreiben. Im Projekt Clean Circles erforschen Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen wie Eisen und seine Oxide in einem Kreislauf als kohlenstofffreier chemischer Energieträger zur Speicherung von Wind- und Sonnenstrom genutzt werden können (siehe https://www.tu-darmstadt.de/clean-circles).
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Dr.-Ing Sandra Hartl, Hendrik Nicolai, M.Sc.
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Optimierung und Validierung von Verfahren zur Beurteilung der Haftfestigkeit von Feuerverzinkungs-überzügen auf Verbindungselementen
01.12.2021
Aktuell existieren keine genormten Prüfverfahren für eine praxisgerechte und zuverlässige Beurteilung der Haftfestigkeit von Feuerverzinkungsüberzügen auf Verbindungselementen und der damit verbundenen Funktionseigenschaften. Nach einem umfangreichen Screening von Verfahren zur Prüfung der Haftfestigkeit bzgl. dessen Übertragbarkeit auf Feuerverzinkungsüberzüge wurden Schnittprüfungen und Eindrucktests als vielversprechende Kandidaten ermittelt.
Für eine reproduzierbare Anwendung einer Schnitt- oder Eindruckprüfung auf feuerverzinktenVerbindungselementen müssen sämtliche signifikantenEinflussfaktoren, die einen Einfluss auf das Prüfergebnis ausüben (Bediener, Kraft, Oberfläche, Art der Verzinkung, etc.) ermittelt und durch Versuche bewertet und statistisch ausgewertet werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Jens Musekamp, M.Sc.
Numerical Prediction of Soot Formation in a Turbulent Sooting Flame using Large Eddy Simulation
22.11.2021
Carbon particulate produced by the combustion of hydrocarbon fuels is not only one of the major causes of global warming and accelerated process of ice melting, but also an increased risk for human health due to particle inhalation. Therefore, the predictions of particle number concentration as well as size distribution are required, in order to meet stringent pollutant regulations and develop potential ways to reduce the health effects of particulate matter.
However, modeling soot particle formation and growth pathways in turbulent reacting flows still represents a challenge due to the complex multiscale interaction between turbulence, chemical reactions, and particle evolution that is characterized by a particle density function (NDF).
The aim of this work is to apply the modeling framework developed at the department of simulations of reactive thermo-fluid systems to simulate a turbulent sooting flame. For this purpose, the open-source C++ library OpenFOAM is used. Thereby the modeling approach will be validated for a complex turbulent flame by comparing the simulation results with available experimental data and the sensitivity of the soot prediction to the modeling strategy will be investigated. Ideally, the results obtained will be used to identify the main mechanisms that lead to the production of soot in a turbulent flame.
This topic is well suited for a Bachelor- or Master-Thesis. The depth of the research will be adapted accordingly.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM), Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Dr. Federica Ferraro, Dr.-Ing. Louis Dreßler
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Experimentelle Untersuchungen zum hydrodynamischen Verhaltens von Zementrohmehl für unterschiedliche Betriebszustände in einer blasenbildenden Wirbelschicht
Experimental investigations on the hydrodynamical behaviour of cement raw meal for different operational modes in a bubbling bed reactor
20.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: Dipl.-Ing. (FH) Carina Hofmann
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Untersuchung des Einflusses der Feuerverzinkung auf die Ermüdungfestigkeit von Stahlbauteilen
19.08.2021
Hauptursache für Brückeninstandsetzungen und Brückenneubauten sind Korrosionsschäden. Die Feuerverzinkung ist ein wirksamer dauerhafter Korrosionsschutz für die zyklisch belasteten Stahlbauteile. Der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit von Verbindungsblechen aus Stahl ist im Rahmen dieser Arbeit zu untersuchen.
Wöhlerversuche zur Bestimmung der Schwingfestigkeit werden durchgeführt. Die Überprüfung und anschließende Bewertung der Ergebnisse ist ebenfalls Ziel dieser Arbeit.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Dipl.-Ing. Anna-Katharina Kraemer
Abschlussarbeiten am Large Scale Turbine Rig
Bachelor's and Master's Thesis at the Large Scale Turbine Rig
11.08.2021
Am Large Scale Turbine Rig werden moderne Hochdruckturbinenstufen und Kühlkonzepte aus Flugzeugtriebwerken und Gasturbinen untersucht. Im Rahmen dieser Untersuchungen ergeben sich diverse Abschlussarbeiten mit verschiedenen Schwerpunkten rund um den Prüfstandsbetrieb, die Messdatenauswertung und numerische Strömungsuntersuchungen. Die folgende Übersicht stellt die möglichen Themengebiete vor. Darüber hinaus sind wir offen für eigene Themenvorschläge.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/innen: Johannes Eitenmüller, M.Sc., Dominik Ade, M.Sc.
Abschlussarbeiten am transsonischen Fanprüfstand
Bachelor's and Master's Thesis at the Transonic Fan Test Rig
11.08.2021
Für die Untersuchung von skalierten, modernen Fanstufen (z.B. aus Ultrafan, Trent 1000, RB3043, …) bauen wir den Kern unseres zweiten Verdichterprüfstands neu auf. Der Fanprüfstand wird mit hochmoderner Messtechnik, automatisierten Steuerungs- und DAQ-Programmen sowie individuellen Lösungen ausgestattet. All dies mündet in eine umfangreiche Messkampagne die zum Ziel hat, die Schwingungsprobleme moderner Vortriebskomponenten konventioneller und elektrischer Antriebe zu verstehen und zu lösen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/innen: Silas Mütschard, M.Sc., Maximilian Karl, M.Sc.
Maschinenbau
Projekt- und Abschlussarbeiten
Bachelorarbeiten
Projekt- und Abschlussarbeiten
Bachelorarbeiten
Aktuell ausgeschriebene Bachelorarbeiten
Hier findest Du eine Übersicht über alle aktuellen Angebote für Bachelorarbeiten an den verschiedenen Fachgebieten des Maschinenbaus. Und falls nichts passendes für Dich dabei sein sollte, wende Dich doch einfach direkt an die Mitarbeitenden der für Dich in Frage kommenden Fachgebiete.
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