Entwicklung einer domänenübergreifenden Systembeschreibung für die Sensorintegration
03.12.2021
Die sensorische Erweiterung technischer Systeme ermöglicht eine flächendeckende Digitalisierung von Produkten und Prozessen. Hierfür bietet sich die Integration von Sensorik tief im System an, um hochwertige Daten möglichst prozessnah zu erfassen. Die Sensorintegration geht jedoch aufgrund der domänenübergreifenden Charakteristik mit einer hohen Komplexität einher.
Ziel ist es deshalb, eine geeignete Systembeschreibung zu entwickeln, um den Schritt zur sensorischen Erweiterung möglichst früh und domänenübergreifend im Entwicklungsprozess zu ermöglichen.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Benjamin Kraus, M.Sc. M.Eng., Maximilian Hausmann, M.Sc.
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.
Entwicklung eines auf Machine Learning Algorithmen basierenden Tools zur Priorisierung von Energiemessstellen
01.12.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-CO2-neutrale Produktion
Betreuer/in: Borys Ioshchikhes, M. Sc.
Tracking und Tracing – Methode für die Nachverfolgbarkeit von Daten
Tracking and tracing – Method for the traceability of data
30.11.2021
Im heutigen Informationszeitalter werden Daten als eines der wertvollsten Güter überhaupt angesehen. Dabei hinterlässt jedes Individuum und jede Maschine, die online geht, einen digitalen Fußabdruck. Die wenigen Menschen, denen es möglich ist, die Flut von Daten auszuwerten, verfügen über ein enormes Wissen, was aus den Daten generiert werden kann. Für alle anderen, die kein Wissen aus Daten ziehen können, führt diese Masse an Daten nur zu einer großen Intransparenz. Diese fehlende Transparenz ist nicht nur im Privaten zu erkennen, sondern auch in der Industrie. In der Produktentwicklung führt der Mangel an Transparenz dazu, dass es für den Konstrukteur nach Fertigstellung des Produkts und Weitergabe an einen Hersteller nicht möglich ist, nachzuvollziehen, wo sich das Produkt befindet, und ob es unerlaubterweise noch weiter verteilt und verändert wird. Die Erlangung dieses Wissens und damit Erzeugung einer Transparenz hätte für die Produktentwicklung enorme Vorteile.
Daher ist es das Ziel dieser Arbeit, eine Methodik zu entwickeln, mit der es möglich ist nachzuvollziehen, wo sich gerade ein virtuelles Produkt befindet und wer es modifiziert. 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.
Numerische Untersuchung eines neuartigen Tiefziehwerkzeugs – Bearbeitung im Home-Office möglich
Numerical Investigation of a Novel Deep Drawing Tool – All work can be done remotely
30.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Alexander Breunig, M. Sc.
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Numerische Simulation von zündenden Wasserstoffflammen unter Cross-Flow Bedingungen
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
29.11.2021
Im Zuge der Energiewende stellt die elektrolytische Wasserstofferzeugung aus erneuerbarem Strom einen wichtigen Zwischenschritt dar. Der so gewonnene Wasserstoff kann im Wärmemarkt, der Mobilität und der chemischen Industrie verwendet werden. Für die energetische direkt Nutzung von Wasserstoff müssen allerdings konventionelle Brennerdesigns adaptiert werden, da sich die Flammeneigenschaften deutlich von denen konventioneller, Kohlenstoff-basierter Brennstoffe unterscheiden. In diesem Prozess kommen oft numerische Simulationen zum Einsatz. Hierzu wurde am Fachgebiet STFS ein Modell auf Basis von tabellierter Chemie entwickelt.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/in: Hannes Böttler, Dipl.-Ing.
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Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung des Differenzwinkels mit Hallsensoren
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
29.11.2021
Um winkelgenaue Schaltvorgänge in elektrischen Fahrzeugantrieben realisieren zu können, müssen die Differenzwinkel der Klauenkupplung berechnet werden. Um auf kostenintensive Resolver oder Inkrementalgeber verzichten zu können, soll ein Verfahren entwickelt werden, um mit kostengünstigen Hallsensoren und ohne zusätzliche Komponenten im Getriebe eine Winkelgenaue Synchronisierung realisiert werden kann.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Daniel Schöneberger, M.Sc.
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Automatische Erkennung und Sortierung von LEGO © Bausteinen mit Hilfe optischer Methoden und fortschrittlicher Computer Vision Algorithmen
Part 1: Konstruktion & Automatisierung / Part 2: Computer Vision & 3D-Rekonstruktion
29.11.2021
Im Rahmen eines öffentlich geförderten Forschungsvorhabens wurde im Rahmen einer interdisziplinären Zusammenarbeit des IfW Darmstadt mit dem GRIS der TU Darmstadt ein 3D-Scanner zur automatischen, hochpräzisen und objektiven Vermessung von Zeitstandproben entwickelt und in Betrieb genommen. Im Rahmen dessen wurden neben der Auswahl und Beschaffung der Hardware sowie der Realisierung einer Steuerungsautomatik insbesondere Algorithmen entwickelt, die eine hochpräzise Generierung eines virtuellen 3D-Abbilds der Zeitstandprobe erlauben. Zu Demonstrationszwecken soll diese Expertise genutzt werden, um die Aufgabenstellung einer LEGO-Baustein Sortiermaschine idealweise im Rahmen von 2 interdisziplinären Masterarbeiten umzusetzen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Christian Kontermann
Anwendung und Verifikation eines Modellbildungsansatzes am Beispiel des Ein-Rohr-Dämpfers
29.11.2021
Während der Produktentwicklung müssen Entscheidungen nachvollziehbar begründet werden können. Zum Verständnis der Funktion und weiterführend zum Vergleich möglicher Lösungskonzepte werden daher Modelle des entstehenden Produktes verwendet, um die Auswirkungen verschiedener Lösungsvarianten bewerten zu können. Eines der verwendeten Modelle ist das quantitative Wirkraummodell (qWRM). Im Rahmen dieser Arbeit soll unter Nutzung des qWRMs ein Beispielsystem, der Ein-Rohr-Dämpfer, modelliert und auf Basis des Modells die Fragestellung beantwortet werden:
Welche Auswirkungen hat Leckage des Gasvolumens quantitativ auf das Verhalten des Systems Ein-Rohr-Dämpfer?
Dazu soll zunächst das System allgemein modelliert werden und darauffolgend spezifisch die Auswirkungen definierter, künstlich erzeugter Leckage abgebildet werden. Das resultierende Modell soll zur Simulation des Verhaltens genutzt und anschließend durch Experimente verifiziert werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Florian Schmitt, M.Sc.
Experimentelle Charakterisierung und elektrische Modellbildung eines Industriegetriebes
29.11.2021
Am pmd und einer angeschlossenen Ausgründung wird die sensorische Nutzung von Maschinenelementen erforscht. Um dabei eine möglichst minimalinvasive Integration der Sensorik zu ermöglichen, werden Signale durch die Maschinenstruktur geleitet.
Für die Auswertung der Messdaten und die Analyse der Messunsicherheit müssen hierfür die elektrischen Eigenschaften der Maschinenstruktur bekannt sein. In dieser Arbeit sollen deshalb die elektrischen Eigenschaften eines Getriebes experimentell charakterisiert und in einem elektrischen Gesamtmodell zusammengefasst werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Maximilian Hausmann, M.Sc., Dr.-Ing. Georg Martin
Konzeptionierung eines Prüfstandes zur Untersuchung von Leckage und Verschleiß in rotierenden Verdrängerpumpen anhand eines generischen Spaltes
Concept for a test rig to investigate the leakage and wear in rotary displacement pumps based on a generic gap
26.11.2021
In einem einjährigen Projekt wird gemeinsam mit der Pumpenindustrie an der konstruktionsbedingten Leckage und dem Verschleiß durch abrasive Partikel geforscht. Hierzu soll im Rahmen dieser Arbeit ein Prüfstand konzipiert werden, um die Leckage und den Verschleiß in einem generischen Spalt zu untersuchen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Lara Kerres, M.Sc., Maximilian Kuhr, M. Sc.
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Numerische Untersuchung von Richtoperationen zum Richten von rollprofilierten Hutprofilen
Numerical investigation of straitening operations for straitening roll formed hat profiles
25.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Johannes Kilz, M. Sc., Burcu Güngör, M. Sc.
![rollprofilieranlage]()
Assessment of electric vehicle’s lifecycle emission and fleet optimization
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
25.11.2021
Electric mobility is playing every day a more significant role in our lives. It helps keep our cities less polluted and largely reduces emissions. It is possible to furtherly reduce these factors in several ways; for example, by freeing ourselves from the concept of a private vehicle and introducing mobility as a service. Fleets of electric vehicles could easily and economically satisfy mobility demands in our cities, while at the same time greatly reducing traffic and pollution. But how much exactly? Is it possible to estimate and optimize the design of a fleet of electric vehicles for minimal Green House Gasses emissions (GHG)?
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Dr.-Ing. Arved Eßer
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Multi-fidelity surrogate modelling of multispeed transmissions for fast and accurate e-powertrain design and control optimization
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
25.11.2021
The joint design and control optimization issue of electric powertrains is a highly complex one, which we typically try to solve using mathematical models. On the one hand, we want to have accurate models of the components, but this comes at the price of a higher computational cost. On the other hand, convex models are more easily scalable, but have higher modeling errors. Surrogate models, which predict the influence of the design on the behavior of a system based on a small number of samples in the design space, have the potential of combining the best of those two worlds.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Dr.-Ing. Arved Eßer
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Entwicklung eines Ansatzes zur systematischen Beherrschung von Unsicherheit
24.11.2021
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.
Bei der Entwicklung und Integration dieser sensierenden Maschinenelemente tritt allerdings Unsicherheit auf, z. B. in Form von Störgrößen, wodurch die Qualität und Verlässlichkeit der bereitgestellten Informationen negativ beeinflusst werden kann. Daher ist es wichtig, auftretende Unsicherheit frühzeitig zu berücksichtigen, um die Funktionsfähigkeit sensierender Maschinenelemente sicherzustellen. Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen dieser Arbeit ein Ansatz zur systematischen Beherrschung von Unsicherheit entwickelt werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Peter Welzbacher, M.Sc., Maximilian Hausmann, M.Sc.
Entwicklung eines Ansatzes zur systematischen Identifikation und Beurteilung von Störgrößen
24.11.2021
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 sensierender Maschinenelemente und insbesondere die Verlässlichkeit der bereitgestellten Informationen frühzeitig abzusichern, ist es zielführend, auftretende Störgrößen bereits im Rahmen der konzeptionellen Integration zu identifizieren und zu beschreiben, um darauf aufbauend deren Einfluss und Wirkung auf das Systemverhalten untersuchen zu können. Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen dieser Arbeit ein Ansatz zur systematischen Identifikation und Beurteilung von Störgrößen entwickelt werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Peter Welzbacher, M.Sc.
24.11.2021
Angesichts der zunehmende Nutzung unbemannter Flugsysteme wird am FSR an geeigneten Sicherheitskonzepten für deren Betrieb geforscht. Eine äußerst relevante Komponente stellen dafür elektrisch kommutierte Synchronmotoren, sogenannte BLDC (Brushless Direct Current) Motoren, dar. Aufgrund ihrer kompakten Bauweise und geringen Zahl an Verschleißteilen, eignen diese sich hervorragend für die Anwendung in unbemannten Luftfahrzeugen. Die Überwachung des Gesundheitszustands von BLDC Motoren ist daher von hohem Interesse. Zu diesem Zweck wurde am FSR bereits ein Simulationsmodell zur Abbildung von Degradationseffekten im Betrieb von BLDC Motoren aufgebaut.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Diagnose des Gesundheitszustands von BLDC Motoren mithilfe von Machine Learning Methoden vorzunehmen. Dazu sollen geeignete Methoden identifiziert und deren Leistungsfähigkeit untersucht werden. Zum Trainieren und Testen der entwickelten Algorithmen sollen variierende Simulationsdaten erzeugt werden. Auch reale Messdaten aus Prüfstandsversuchen stehen als Referenz zur Verfügung.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR)
Betreuer/in: Max Weigert, M.Sc.
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Bewertung klimapolitischer Maßnahmen mittels ABM
Evaluation of climate policy measures using ABM
24.11.2021
Wie sich innovative Technologien am Markt durchsetzen, kann mittels social modeling prognostiziert werden. Die soziale Umwelt eines technischen Systems kann über sogenannte Agenten abgebildet werden, die alle Stakeholder des wirtschaftlichen Prozesses abbilden und miteinander interagieren. Im Innovationsmanagement in Unternehmen können so Prozess- und Produktinnovationen vorangetrieben werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Marvin Meck, M.Sc., Benedict Depp, M.Sc.
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Unsicherheitsanalyse von Kavitationserosion mittels Bayesscher Statistik
Uncertainty analysis of cavitation erosion by means of Bayesian statistics
24.11.2021
Im Rahmen dieser Arbeit sollen verschiedene Werkstoffe auf Kavitationserosion experimentell und theoretisch untersucht werden. Die Unsicherheit bei der Modellierung soll mittels Bayesscher Statistik quantifiziert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Grigorios Hatzissawidis, M.Sc.
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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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Konstruktion und Inbetriebnahme eines Prüfstandes zur Aktorprüfung
Construction and Implementation of a Test Bench for Actuator Testing
21.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Thiemo Germann, M. Sc.
![Aktorherstellung vor dem Fügen]()
Numerische Werkzeugoptimierung Spaltprofilieren
Numerical tool optimization for linear flow splitting
18.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Christian Thoma, M. Sc.
![fe_modell_eines_spaltprofils]()
Individualisierung von Aktoren als Mittel der Prozesssicherung und Kennlinienanpassung
Individualization of Actuators as Means of Process Assurance and Characteristic Curve Adaptation
15.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Thiemo Germann, M. Sc.
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Konzeptentwicklung zur Integration von Sensoren zur Prozessüberwachung und Regelung in ein Walzgerüst
Concept development for the integration of sensors for process monitoring and control in a roll stand
15.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Franziska Aign, M. Sc.
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Numerische Untersuchung des Einflusses der Längsdehnungsverteilung auf Profilkrümmungen beim flexiblen Auswalzen von T-Profilen
Numerical investigation of the influence of the longitudinal strain distribution on profile curvatures during flexible rolling of T-profiles
15.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Franziska Aign, M. Sc.
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Numerische Simulation der Schmierfilmhöhe in axialen Rillenkugellagern
12.11.2021
Die Bestimmung der Schmierfilmhöhe ist ein wichtiger Schritt in der sensorischen Nutzung von Wälzlagern. Bisher genutzte analytische Modelle zur Beschreibung der Schmierfilmhöhe basieren auf der Annahme einer reinen Rollbewegung im Wälzlager. Diese Annahme ist allerdings nur in Wälzlagern unter reiner Radiallast gültig. Um die Nutzbarkeit sensorischer Wälzlager zu erweitern, soll daher der Einfluss der Axiallast am Beispiel axialer Rillenkugellager untersucht werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Anatoly Zaiat, M.Sc.
Prozessentwicklung für den stereolithografiebasierten 3D-Druck von mesoporösen Silicastrukturen aus hybriden Tinten
11.11.2021
Mesoporöse Silicastrukturen haben ein großes Potential für die Anwendung in Sensoren, Filtern oder Energiespeichern, da sie Poren mit definierten Größen im Nanometerbereich und einstellbarer Funktion enthalten. 3D-Druck von Objekten aus mesoporösem Silica ist ein Ziel des ERC Projekts 3D FNP Writing im Arbeitskreis Smart Membranes von Prof. Andrieu-Brunsen.
Im Rahmen dieses interdisziplinären Forschungsprojekts, in dem Forschende aus der Chemie und den Ingenieurswissenschaften gemeinsam an Lösungen für den stereolithografiebasierten 3D-Druck mesoporöser Silicastrukturen arbeiten, sollen in einer studentischen Arbeit Untersuchungen zur Verbesserung eines etablierten Druckprozesses durchgeführt werden. Diese umfassen die Untersuchung des Einflusses der Lösungszusammensetzung einer hybriden Lösung aus kommerziellen Harzen und Silicavorläuferlösungen auf das Druckergebnis. Dafür stehen ein kommerzieller DLP-Drucker und ein selbst entwickelter Drucker zum Verarbeiten von zwei Materialien in einem Bauteil zur Verfügung. Zusätzlich können eigene Erweiterungen des Druckers/Prozesses entwickelt werden.
Gemessen werden die Maßhaltigkeit der gedruckten Teile, ihre chemische Zusammensetzung und die entstehenden Poren. Ausführliche Einweisungen in die Messmethoden und den 3D-Druck finden während der Arbeit statt. Die Arbeit soll parallel zur Thesis eines Chemie-Studierenden stattfinden, welche die Silicavorläuferlösung optimieren soll. Dadurch ist ein reger Austausch und Unterstützung bei Fragen zur Chemie vorhanden. Vorkenntnisse im 3D-Druck, insbesondere Stereolithografie, sind wünschenswert aber nicht notwendig.
Die Arbeit wird in Kooperation mit dem Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (Prof. Dörsam) angeboten. Der direkte Betreuer?ist ein Maschinenbauer und die weiteren Kollegen aus der Chemie, wodurch die Arbeit sehr interdisziplinär sein wird.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Dieter Spiehl
Weiterentwicklung eines laser-optischen Sensors zur Erfassung von Flüssigkeitsfilmdicken auf Metalloberflächen
Advancement of a laser-optical sensor for the detection of liquid film thicknesses on metal surfaces
09.11.2021
Die Arbeitsgruppe Hochtemperatur-Prozessdiagnostik im Fachgebiet Reaktive Strömung und Messtechnik (RSM) entwickelt auf Absorptionsspektroskopie basierende Sensoren zur Untersuchung wandnaher reaktiver Strömungen, wie sie z.B. in SCR-Systemen zur Reduktion von Stickoxiden vorkommen. Infolge der Einspritzung von Flüssigkeiten bilden sich in solchen Umgebungen häufig dünne Filme auf den Systemwänden, welche die Effizienz und Robustheit der Prozesse erheblich beeinflussen können. Um ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Phänomene zu erlangen, sollen in generischen Experimenten unter vereinfachten Randbedingungen relevante Prozessparameter erfasst werden. Eine entscheidende Größe hierbei ist die Dicke der sich ausbildenden Flüssigkeitsfilme.
Ein bestehender Filmdickensensor ermöglicht die Messung von Flüssigkeitsfilmdicken an einem einzelnen Punkt. Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist es, das Sensorsystem mithilfe einer Kamera so anzupassen, dass es mehrdimensionale Filmdickenmessungen ermöglicht. Anschließend soll anhand erster Messungen in einem Strömungskanal am Fachgebiet eine Validierung des Sensors durchgeführt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/innen: M.Sc. Anna Schmidt, M.Sc. Matthias Bonarens
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Entwicklung eines form- und kraftschlüssigen Fügemechanismus für Aktorgehäuse
Development of a Form-fit and Force-fit Joining Mechanism for Actuator Housings
08.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Thiemo Germann, M. Sc.
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Entwicklung einer Methode zur numerischen Bestimmung der Körperschallisolierungseigenschaften von Abkoppelelementen
05.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
Betreuer/in: Nikolai Kleinfeller, M.Sc.
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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
05.11.2021
Um praxisnahe Informationen für Industriefeuerungen zu generieren, soll von bereits untersuchten Oxyfuel-Brennern im Labormaßstab (20 kW und 60 kW) auf eine semi-industrielle Feuerung von 1 MW hochskaliert werden. Bei der Skalierung auf 1 MW sollen möglichst vergleichbare Strömungsverhältnisse wie bei den bereits untersuchten 20 kW und 60 kW Brenner erreicht werden. Bevor der Brenner gefertigt wird, soll mit Strömungssimulationen (CFD) untersucht werden, ob im Brennerkopf vergleichbare Strömungen vorliegen und Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt werden
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Marcel Richter
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Modellbildung des hybriden Speichers und Ergänzung um eine bidirektionale Ladeinfrastruktur
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
03.11.2021
Im Rahmen des Projektes KI4ETA sollen durch KI-Ansätze verschiedene Use Cases (bspw. Lastspitzenglättung & Lastmanagement) am hybriden Speicher ETA, bestehend aus einem kinetischen und einem elektrochemischen Speicher, intelligent gestaltet werden.
Hierfür soll ein bestehendes, analytisch und experimentell generiertes Simulink-Modell weiterentwickelt werden, mit dessen Hilfe die optimale Lastaufteilung zwischen den Speichertypen trainiert werden soll. Momentan werden hierbei allerdings wichtige Aspekte nicht berücksichtigt, wie bspw. Alterungsmechanismen der Batterie. Des Weiteren soll das System um eine bidirektionale Ladeinfrastruktur erweitert werden. Der Fokus der Arbeit liegt in der Ergänzung und Optimierung des Modells, insbesondere um die Batteriealterung und den bidirektionalen Ladepunkt, sowie dessen Implementierung und Validierung in einem vorhandenen Framework zur Betriebsoptimierung (ETA-X).
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/innen: Sarah Schwarz, M.Sc., Thomas Franzelin, M.Sc.
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Bau eines Systems zur präzisen Platzierung von Zell-Sphäroiden zur Herstellung von 3D-Gewebemodellen
Masterarbeit
03.11.2021
3D-gedruckte Gewebe können Medikamenten-Entwicklung fördern, die Anzahl an Tierversuchen minimieren und im Bereich der regenerativen Medizin eingesetzt werden. Hierfür ist eine flächendeckende Versorgung der Gewebe mit Nährstoffen und Sauerstoff notwendig. Eine Möglichkeit zur Herstellung von vaskularisierten 3D-Gewebemodellen ist der 3D-BioDruck von Zell-Sphäroiden, was im Rahmen dieser Arbeit ermöglicht werden soll. Sphäroide können aus ein oder mehreren Zelltypen bestehen und bilden durch die dreidimensionale Anordnung der Zellen die Physiologie der Organe besser ab als 2D-Zellkultur.
Ziel der Arbeit ist der Entwurf und die Umsetzung eines Systems, das automatisiert die präzise Platzierung von Zellsphäroiden in den 3D-Druckprozess integriert.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Jamina Gerhardus, M.Sc.
Evaluation einer KI-Anwendung für die Baubranche vor dem Hintergrund Datenschutz und ethische Aspekte
02.11.2021
Die Entwicklung von KI Technologien schreitet immer weiter voran. Folglich zeigen immer mehr Unternehmen Interesse an Implementierungen von KI Technologien, sei es in der Produktion oder auch in der Baubranche. Zwei wichtige Aspekte, die bei solch einer Implementierung eine Rolle spielen, sind zum einen der Datenschutz und zum anderen ethische Aspekte in Bezug zur Aufzeichnung und Nutzung von personenbezogenen Daten. Um KI Technologien mitarbeiterfreundlich sowie datenschutz- und ethikkonform zu gestalten, sind entsprechende Handlungsanweisungen bei der Konzeption zu berücksichtigen und auf Basis erster Prototypen ihre Einhaltung zu evaluieren.
Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/innen: Dr.-Ing. Ilka Subtil, M.Sc. Deborah Petrat
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Inbetriebnahme und Weiterentwicklung eines Versuchsaufbaus zur Charakterisierung von Mikroplastikpartikeln
Experimentell
02.11.2021
Fragen zu Herkunft, Verbleib und Auswirkungen von Mikroplastik beherrschen seit einigen Jahren die öffentliche Diskussion. Plastikpartikel werden in der Umwelt nur sehr schlecht abgebaut und zerfallen vornehmlich in kleinere Partikel. Durch Meeresströmungen und Wind verteilen sich diese Partikel um den gesamten Globus und gelangen auch in die Nahrungskette.
Auch in der Papierherstellung ergibt sich die Frage, inwieweit in der Produktion Mikroplastik entsteht und in die Umwelt gelangt. Um diese Frage zu beantworten, wird am PMV eine neue Messmethode zur Bestimmung von Mikroplastikpartikeln entwickelt, welche auf den Fluoreszenzeigenschaften von Kunststoffen basiert.
Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik (PMV)
Betreuer/in: M.Sc. Patrick Jahn
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Gestaltung innovativer Drosselelementen zur Erzeugung optimaler Widerstände
Design of innovative throttle devices to generate optimal resistance
01.11.2021
Am Institut für Fluidsystemtechnik wird eine innovative Armatur zur effizienten Regelung von Prozessen entwickelt. Dabei soll durch einen neuartigen Drosselkörper die Armaturenkennlinie optimal eingestellt werden können. Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung von verschiedenen Drosselmechanismen sowie deren Beschreibung durch Modelle.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Niklas Puff, M.Sc.
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Machbarkeitsanalyse und Konzeptfindung zur Erhöhung der Prozessgrenzen beim Rollformen
Feasibility analysis and finding of a concept for increasing the process limits in roll forming
01.11.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Timon Suckow, M. Sc.
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Influence of lubricant addition on cooling regimes during spray cooling of heated surfaces
Bachelor/Master Thesis
29.10.2021
The process of spray cooling of extremely hot surfaces is realized at the Institute for Fluid Mechanics and Aerodynamics (SLA) in cooperation with several industrial partners. Spray cooling is often used in different industrial applications for cooling of very hot surfaces, such as cooling of tools and working parts during the forging processes in metallurgical industries. Very often, lubricants are added to the working fluid of the spray to assist cooling and to reduce wear. Although many phenomena related to the impingement of pure water spray onto a hot surface are already understood, the influence of the presence of lubricants or other additives in the liquid remains largely unknown. Therefore, the development of reliable models for the heat flux prediction during the spray cooling with lubricant addition remains also open.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)
Betreuer/in: Marija Gajevic Joksimovic, M.Sc.
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Implementierung und Test des Mean-Flux-Diskretisierungsverfahren für die numerische Lösung konvektiver Terme in partiellen Differentialgleichungen
Implementation and test of the mean-flux discretization method for the numerical solution of convective terms in partial differential equations
27.10.2021
Die Wärmeübertragung durch thermische Strahlung kann mittels partieller Differentialgleichungen beschrieben werden. Da hier oft starke Gradienten auftreten kann es bei Diskretisierungsverfahren erster Ordnung zu numerischer Diffusion („verschmieren der Konturen“, Bild 1) kommen. Verfahren höherer Ordnung hingegen können zu Oszillationen führen. Mit dem Mean-Flux-Scheme sollen diese Nachteile bewältigt werden.
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Marcel Richter
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Numerische Modellierung der Filmkühleffektivität in Conjugate Heat Transfer Simulationen von Hochdruckturbinen
Numerical modelling of film cooling effectiveness in conjugate heat transfer simulations of high pressure turbines
25.10.2021
In modernen Triebwerken liegt die Brennkammeraustrittstemperatur weit über der zulässigen Materialtemperatur der Hochdruckturbine. Aus diesem Grund wird die Hochdruckturbinenbeschaufelung umfassend gekühlt, insbesondere durch Filmkühlung. Für eine möglichst korrekte und effiziente Auslegung des Kühlluftsystems ist eine genaue Vorhersage der Schaufeltemperaturen notwendig. Hierfür werden zunehmend sogenannte Conjugate Heat Transfer Simulationen verwendet. In dieser Arbeit soll die Sensitivität der Conjugate Heat Transfer Simulation auf bestimmte Modellierungsparameter untersucht werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Florian Goertz, M.Sc.
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Digitalisierung im Mittelstand – Bedarfsanalyse für das Mittelstand-Digital Zentrum Darmstadt
Digitization in SMEs – Requirement analysis for the SMEs Digital Center Darmstadt
25.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Produktionorganisation
Betreuer/in: Phillip Bausch, M. Sc.
Entwicklung einer Methodik zur Konzeptionierung eines hybriden Traceability-Systems
Development of a methodology for the conceptual design of a hybrid traceability system
25.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Produktionorganisation
Betreuer/in: Phillip Bausch, M. Sc.
Experimentelle Untersuchung einer transsonischen Verdichterstufe unter inhomogener Zuströmung
Experimental Investigation of a Transonic Compressor Stage under Inhomogeneous Inflow Conditions
21.10.2021
Am transsonischen Verdichterprüfstand (TSV2) werden im Rahmen eines Forschungsprojektes die Auswirkungen von inhomogenen Zuströmbedingungen auf das Verdichterverhalten experimentell untersucht. Dazu wird über die Beschaufelung des Vorleitrads eine Eintrittsinhomogenität erzeugt. Neuentwickelte Traversiervorrichtungen und spezielle Messverfahren ermöglichen eine 360°-Vermessung des Strömungsfelds an verschiedenen Axialpositionen.
In dieser Abschlussarbeit soll die bestehende MATLAB-Auswertung erweitert werden, um damit im Anschluss Messdaten zu visualisieren und zu interpretieren.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Maximilian Karl, M.Sc.
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Entwicklung einer sensorischen Riemenspannrolle
20.10.2021
HCP Sense, eine Ausgründung des Fachgebiest pmd, und BRECO Antriebstechnik entwickeln eine Lösung zur Zustandsüberwachung von Riementrieben. Ein erster Funktionsnachweis auf konzeptioneller Ebene (Proof of Concept) wurde bereits erbracht. Auf dieser Basis soll das System so weiterentwickelt werden, dass die Funktion unter realistischen Einsatzbedingungen nachgewiesen werden kann.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Georg Martin
Gestaltung und Evaluation von nutzeradaptiven Prozessen für adaptive ergonomische Arbeitsstationen in der industriellen Montage
20.10.2021
Produktionssysteme im Kontext der Industrie 4.0 müssen aufgrund steigender Produktvariantenzahlen und wechselnden Kundenanforderungen flexibel und wandlungsfähig werden. Manuelle Montageprozesse haben zwar eine hohe Flexibilität aber auch eine vergleichsweise geringe Produktivität und Genauigkeit verglichen mit vollautomatisierten Systemen und sind oft nicht ergonomisch gestaltet. Adaptive Arbeitsstationen können bspw. dazu beitragen die physische Beanspruchung der Arbeitsperson durch Einsatz des Roboters oder optimierte Positionierung von Arbeitsfläche oder Bauteil zu reduzieren oder eine kognitive Entlastung durch die Bereitstellung innovativer Prozessinformationen über Bildschirme und Audiogeräte zu erreichen. Hierzu passt sich die adaptive Arbeitsstation automatisiert an die Bedürfnisse der Arbeitsperson an.
Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: M.Sc. Maximilian Pätzold
Entwicklung einer Sensorplatine zur Auswertung der Bildinformationen eines optischen Sensors
Development of a sensor board for embedded image processing of an optical sensor
20.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Nassr Al-Baradoni, M.Sc.
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Identifikation von Modultreibern der Anwendung von Sensormodulen in Maschinenelementen
19.10.2021
Im Rahmen des SPP2305 der DFG (www.spp2305.de) wird am pmd zusammen mit zwei Instituten der TU Hamburg ein Modulbaukasten für Sensormodule entwickelt. Die Masterthesis soll für die Bearbeiterin bzw. den Bearbeiter den Einstieg in die Promotion am Fachgebiet bilden. Inhaltlich sollen Eigenschaften – sogenannte Modultreiber – von Maschinenelementen mit Blick auf den Einsatz möglicher Sensormodule erarbeitet werden, anhand derer später ein Modulbaukasten für Signalerfassung, -aufbereitung und -übertragung entwickelt werden soll.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kirchner
Entwicklung eines Fügeprozesses zur Herstellung smarter Strukturen mit integrierten bildbasierten Kraft-/Drehmomentsensoren
Development of a joining process for the manufacturing of smart structures with integrated image-based force/torque sensors
19.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Nassr Al-Baradoni, M.Sc.
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UX-Design für digitale Assistenzsysteme
Durchführung und Auswertung einer Studie am IAD
18.10.2021
Digitale Assistenzsysteme stellen Mitarbeitenden Prozess-relevante Informationen Kontext-angepasst zur Verfügung. Die Ausgestaltung dieser Systeme im Sinne eines hohen Nutzungserlebens ist bisher noch nicht systematisch untersucht worden. Dies ist Gegenstand einer Untersuchung in der Lernfabrik CiP der TU Darmstadt…
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/innen: Dr.-Ing. Christopher Stockinger, M.Sc. Lucas Polanski-Schräder
Elektrisches Gesamtmodell eines Getriebes für die strukturintegrierte Sensorintegration
18.10.2021
In der Grundlagenforschung (DFG-Projekt) und einer Ausgründung erforscht das Fachgebiet pmd die sensorische Nutzung von Maschinenelementen, sogenannte sensorische Maschinenelemente. Um eine möglichst minimalinvasive Integration der Sensorik zu ermöglichen, werden Signale durch die Maschinenstruktur geleitet. Für die Auswertung der Messdaten und die Analyse der Messunsicherheit müssen dabei die elektrischen Eigenschaften der Maschinenstruktur bekannt sein. In dieser Arbeit sollen deshalb die elektrischen Eigenschaften der Komponenten eines Industriegetriebes experimentell charakterisiert und zu einem elektrischen Gesamtmodell zusammengefügt werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/innen: Maximilian Hausmann, M.Sc., Dr.-Ing. Georg Martin
Entwicklung eines Explainable AI Verfahrens zur Visualisierung der Entscheidungswege für KI-gestützte Energieoptimierung in der Industrie
Development of an Explainable AI method for visualizing decision paths for AI-assisted energy optimization in industry
18.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-CO2-neutrale Produktion
Betreuer/in: Thomas Weber, M. Sc.
Selection of a suitable system for real-time capable data transmission for the use of AI in a manufacturing environment
15.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Produktionorganisation
Betreuer/innen: Enno Lang, M. Sc., Amina Ziegenbein, M. Sc. M. Sc.
Aeroelastic Analysis of Mistuning Effects in a Transonic Compressor
Aeroelastische Analyse von Mistuning-Effekten in einem transsonischen Verdichter
14.10.2021
Modern transonic compressors tend to suffer severe blade vibration such as flutter or non-synchronous vibration, thus comprehensive physical understanding of the aerodynamic and aeroelastic phenomena as well as distinct countermeasures are necessary. The current investigation applies aerodynamic mistuning using different pattern with circumferentially varying stagger angles of the inlet guide vanes. The experimental investigation was carried out at the Transonic Compressor test facility, using a 1.5-stage modern compressor with a BLISK rotor and variable inlet guide vanes. The rig is extensively equipped with instrumentation for aerodynamics and aeromechanics.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Daniel Franke, M.Sc.
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ADP – Entwicklung von Werkzeugmodulen für künstliche Intelligenz Forschung
ADP – Development of tool modules for artificial intelligence research
13.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Andre Kokozinski, M. Sc., Richard Werner, M. Sc.
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Untersuchung der betriebsabhängigen elektrischen Eigenschaften eines hydrodynamischen Gleitlagerprüfstands
11.10.2021
Im Rahmen der Arbeitsgruppe Smart Bearings wurde am pmd ein Prüfstand zur Messung der elektrischen Impedanz hydrodynamischer Gleitlager entwickelt. Ziel ist es, die sensorische Nutzung der elektrischen Impedanz zu untersuchen und das Gleitlager zu einem sensorischen Maschinenelement zu entwickeln. Dazu soll zunächst ein Impedanzmodell des Gleitlagerprüfstands entwickelt werden, dessen Komponenten identifiziert und dieses mit einem hydrodynamischen Modell des Gleitlagers gekoppelt werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Florian Schmitt, M.Sc.
Analysis of domain adaptation techniques in manufacturing machine learning usecases
11.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Produktionorganisation
Betreuer/in: Nicolas Jourdan, M. Sc.
Entwicklung einer Konzeptionsmethodik plattformbasierter Geschäftsmodelle in der Produktion unter Berücksichtigung von GAIA-X
Development of a conceptual design methodology of platform-based business models in manufacturing under consideration of GAIA-X
11.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Produktionorganisation
Betreuer/in: Felix Hoffmann, M. Sc.
Erweiterung und Optimierung der Modellierung von hydrokinetischen Gezeitenturbinen in Feldern
Model extension and optimisation of hydrokinetic tidal turbines in arrays
11.10.2021
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die vorhandenen Modelle erweitert und zusammengeführt werden, sodass die Berechnung von ganzen Feldern ermöglicht wird. Auf Basis des erweiterten Modells können dann detaillierte Untersuchungen und Optimierungen durchgeführt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Jan Lemmer, M.Sc., Christian Schmitz, M.Sc.
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Nachhallzeitmessung, Modellierung und Validierung des Hallraums
10.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
Betreuer/in: Kai Bahrke-Rein, M.Sc.
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High-Speed-Aufnahme eines Blasenkollaps in wandnähe und Analyse der Schädigung
High-speed recording of a bubble collapse in the vicinity of a wall and analysis of damage
05.10.2021
Ein Prüfstand zur Untersuchung des Kollapses einer Einzelblase in der Nähe einer Wand soll aufgebaut werden. Dieser Kollaps soll mittels einer High-Speed-Kamera aufgenommen werden. Verschiedene Werkstoffe sollen an die Wand appliziert und analysiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Grigorios Hatzissawidis, M.Sc.
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Construction and commissioning of a flat flame burner for studying premixed NH3/H2 combustion
Konstruktion und Inbetriebsnahme eines Flachflammenbrenners zur Untersuchung der Verbrennung von vorgemischtem NH3/H2
05.10.2021
The institute of Reactive Flows and Diagnostics focuses on fundamental combustion research and has established world-class combustion laboratories with novel optical diagnostics methods. Advanced imaging methods combing modern lasers and cameras enable understanding complex processes in gas and solid combustion.
Reducing the carbon footprint in the energy sector has become a key challenge of this century that requires global collaborative efforts. Germany has committed to achieving carbon neutrality by 2045. Chemical storage of renewable energy such as wind and solar, followed by thermochemical conversion for energy utilization, is an important pathway to ensure a smooth transition to a carbon-neutral economy. The carbon-free nature of hydrogen (H2) and ammonia (NH3) has attracted considerable attention as potential substitutes for carbonaceous fuels. Both hydrogen and ammonia have very distinct combustion characteristics compared to hydrocarbons. Strategically cofiring NH3 and H2 appears to be well suited to remedy the difficulties in utilizing either fuel. However, NH3 and NOx emission and combustion instabilities are of critical importance in NH3/H2 combustion. To enable industrial facilities to be operated with NH3/H2 blends, fundamental understandings of the combustion characteristics under various conditions are urgently needed.
For studying both emission and flame stabilization, quantitative multi-scalar data are of essential importance and provide novel insights into combustion chemistry. Simultaneous measurements of temperature and concentration of major species are only possible with combined Raman/Rayleigh scattering. However, due to incomplete spectral data libraries for high temperatures, this method requires careful calibrations in a flame with know temperature and concentrations, usually in a flat flame burner. Previous burners used for hydrocarbon fuels are not suited for operating with NH3/H2 fuels. A new flat flame burner needs to be constructed and tested for a large variety of operation conditions (e.g., mixtures and equivalence ratio). The boundary conditions should be carefully characterized and used to perform 1D flame simulations.
The topic is suitable for both ADP and Master theses, and the work tasks are adapted accordingly.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li
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Experimentelle Untersuchung der Hydrodynamik von Eisenpulver als CO₂-freier Energieträger in Wirbelschichten
Experimental studies of the hydrodynamics of iron powder as a CO₂-free energy carrier in fluidized beds
01.10.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Dominik Freudenreich
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Entwicklung einer Methode zur automatischen Entschlüsselung von CAN-Bus-Daten
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
01.10.2021
Eine erhebliche Menge an Informationen wird zwischen Steuergeräten in einem Standardfahrzeug ausgetauscht. Diese Daten werden meist durch das sog. CAN-Bus-Protokoll als Binärpakete übermittelt. Die Übersetzung bzw. Entschlüsselung dieser Daten in Fahrzeugsignale liegt in der Regel nur dem Fahrzeughersteller vor. Daher ist für Dritte die Interpretation dieser Daten eine Herausforderung. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer automatischen Methode auf Basis von gezielten Messungen, physikalischem Zusatzwissen und statistischen Analysen, um relevante Zeitsignale für unterschiedliche Fahrzeuge aus binären CAN-Bus-Paketen zu entschlüsseln.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Dr.-Ing. Stéphane Foulard
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Regelung von geometrischen Bauteileigenschaften durch Stößelverkippungen im Tiefziehprozess
Closed-loop Control of Geometric Product Properties through Tilting the Ram in Deep Drawing Processes
30.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Dirk Molitor, M. Sc., Alexander Breunig, M. Sc.
![Durch Verkippung des Stößels hervorgerufene Werkzeugpose]()
Evaluation der Potentiale durch den Einsatz eines kooperativen UAV-Schwarms
29.09.2021
Die Nutzung von UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) ist für die kommenden Jahre mit einem starken Wachstum vorhergesagt. Dies ergibt sich aus den zahlreichen Einsatzmöglichkeiten, die sich vom Organtransport bis hin zu komplexen Search und Rescue Missionen erstrecken (Titelbild). Das FSR beschäftigt sich mit seiner Forschung im Bereich hybrider UAV, die neben dem Schwebeflug und der Fähigkeit zum Vertical Takeoff and Landing durch den energieeffizienten Flächenflug bei anspruchsvollen Missionen Vorteile erzielen können. Ein weiteres Optimierungspotential ergibt sich durch den Einsatz eines UAV-Schwarms, bei der mehrere UAV im Verbund zusammenarbeiten und somit anspruchsvollere Ziele als im Alleingang erreichen können [1].
Ziel der Arbeit ist es, das Potential eines Schwarms hybrider UAVs durch die Entwicklung eines Bewertungsschemas zu ermitteln. Dazu sollen zunächst durch eine Recherche geeignete Missionstypen gefunden und mit Hilfe eines Modells simuliert werden. Anhand von identifizierten KPIs und eines entwickelten Kostenmodells lassen sich anschließend Konfigurationen bewerten, sodass der Zielkonflikt aus Kosten, Qualität und Zeit gelöst werden kann.
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[1] Haifeng Ling, Hongchuan Luo, Haisong Chen, Linyuan Bai, Tao Zhu, Yanjun Wang, „Modelling and Simulation of Distributed UAV Swarm Cooperative Planning and Perception“, International Journal of Aerospace Engineering, vol. 2021, Article ID 9977262, 11 pages, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/9977262
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR)
Betreuer/in: Lorenz Dingeldein, M.Sc.
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Entwicklung einer thermomechanischen Simulation der Warmumformung von Aluminiumblechen mit gradierten Eigenschaften
Developing a thermo-mechanical simulation of hot forming for aluminum sheet with graded properties
28.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Ezgi Bütev Öcal
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Sensorplausibilisierung anhand von Datenfusionen
Sensor plausibility check based on data fusions
27.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Richard Werner, M. Sc., Andre Kokozinski, M. Sc.
![abgleich_sensordaten]()
Implementierung einer Regelung mit Multiagenten in einem Prüfstand zur Untersuchung der Resilienz städtischer Wasserversorgung
Implementation of an Agent-Based Control System on a Test Rig for the Investigation of the Resilience of Urban Water Distribution Systems
24.09.2021
Am FST werden neuartige Methoden zur dezentralen Regelung von Fluidsystemen basierend auf Agenten untersucht. In dieser Arbeit soll ein vorhandener Prüfstand wieder in Betrieb genommen und eine Regelung basierend auf einem Multiagentensystem implementiert werden. Die Regelung wird erprobt, in dem ihre Reaktion auf induzierte Störszenarien untersucht wird.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Kevin Logan, M.Sc., Michaela Leštáková, M.Sc.
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Untersuchung der simulativen Modellbildung von kurzfaserverstärkten Polymeren und Bewertung der Anwendung unter strukturdynamischen Aspekten
23.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
Betreuer/in: Hendrik Holzmann, M.Sc.
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Weiterentwicklung eines Simulationsmodells zur Verschleißprognose einer Kontaktpaarung
23.09.2021
Das Fachgebiet ist Teil eines Verbundvorhabens, bei dem ein schienengebundenes, fahrerloses Transportsystem (sFTS) für die verkettete, digitale Produktion entwickelt wurde. Derzeit wird am Beispiel dieses Systems eine Condition Monitoring-Lösung entwickelt, mit der umfassende Überwachungen und Prognosen ermöglicht werden sollen. Die Kontaktpaarung Laufrolle / Führungsschiene wird zur Auslegung und Prognose mit einer sehr weit entwickelten Kontaktmechanik-Software berechnet. Die verschleißbedingte Geometrieänderung kann zurzeit noch nicht mit berechnet werden. Das Ziel der Arbeit ist es daher, den Verschleiß über physikalische Größen, wie beispielsweise die Reibenergie, zu prognostizieren und die gewonnene Information wieder als Startwert für den nächsten Simulationsschritt zu verwenden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Jan Wenzel, M.Sc.
Numerical Investigation of the Combustor-Turbine-Interface
Numerische Untersuchung der Brennkammer-Turbine-Interaktion
22.09.2021
Understanding the interaction between the combustion chamber and turbine components in aircraft engines is playing an increasingly important role in complying with ever stricter emissions regulations. In particular, uncertainties and instationarities, which arise among other things from the combustion process, influence the efficiency and service life of the turbine. The rising availability of computational resources enables the usage of scale resolving simulations in context of combustor-turbine interaction and helps to improve the understanding of the fundamental effects at this crucial position in the engine.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Jonathan Gründler, M.Sc.
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Modellierung der Umsatzkinetik für die Vergasung eines nicht-recycelbaren Reststoffs auf Basis thermogravimetrischer Analysen
Modelling of the conversion kinetics for the gasification of a non-recyclable resid-ual feedstock on the basis of thermogravimetric analyses
22.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: Fabiola Panitz , M.Sc.
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Konstruktion einer Temperaturprüfkammer für dynamische Tests von Fahrwerkskomponenten
Design of a temperature test cell for dynamic tests of suspension systems
21.09.2021
Am Institut für Fluidsystemtechnik werden Fahrwerkskomponenten dynamisch in einer servo-hydraulischen Prüfmaschine charakterisiert. Bisher konnte die Umgebungstemperatur dabei nicht konditioniert werden. Dies soll sich nun ändern und eine Prüfkammer Entwickelt werden mit der ein Temperaturbereich von -40 °C bis 100 °C abgedeckt werden kann.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST), Sonderforschungsbereich 805
Betreuer/in: Manuel Rexer, M.Sc.
![Federbein]()
Entwicklung eines Prüfstands für die Schallabstrahlung bei Impulsanregung
ab sofort
21.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Christian Adams
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Entwicklung eines optischen Temperatur-Messaufbaus für das Kollisionsschweißen
Development of an optical temperature measurement setup for collision welding
21.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Benedikt Niessen, M. Sc., Daniel Martin, M. Sc.
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Konzeption einer smarten Schweißplattform zur Untersuchung des Kollisionsschweißen
Design of a smart welding platform to investigate collision welding
21.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Benedikt Niessen, M. Sc., Daniel Martin, M. Sc.
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Biologisierung von Dehnstoffaktoren – Entwicklung eines variablen Gesenkbiegewerkzeugs
Biologisation of Phase Change Actuators – Development of a Variable Die Bending Tool
21.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Simon Biffar, M. Sc., Thiemo Germann, M. Sc.
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Lebenszyklusanalyse von Pumpen
Life cycle analysis of pumps
21.09.2021
Gemeinsam mit der Pumpenindustrie wird ein einjähriges Projekt zum Thema Lebenszyklusanalyse von Pumpen durchgeführt. Aufgabe dieser Arbeit ist es die bestehenden Herausforderungen bei einer Erstellung einer Lebenszyklusanalyse zu lösen und im Rahmen einer vorgegebenen Fallstudie die gewonnen Erkenntnisse anzuwenden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Christian Schänzle
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Entwicklung datengetriebener Methoden für ein echtzeitfähiges Prozessüberwachungssystem zum Erkennen von Werkzeugauszug
20.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Fertigungstechnik
Betreuer/in: Erkut Sarikaya, M. Sc.
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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Betriebsstrategieoptimierung industrieller Lüftungssysteme über energietechnische mathematische Modelle
Optimization of the operating strategy of industrial ventilation systems using engineering mathematical models
20.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-CO2-neutrale Produktion
Betreuer/in: Thomas Weber, M. Sc.
Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Messung der Schmierstoffviskosität bei Wälzlagern im Betrieb
20.09.2021
Die Betriebsbelastungen, denen Schmierstoffe ausgesetzt sind, führen zu Alterung und damit zu einer Änderung der Eigenschaften. Dadurch verändert sich der Schmierungszustand. Um dies zu untersuchen, wurde am pmd basierend auf den elektrischen Eigenschaften des Wälzlagers ein Verfahren entwickelt, mit dem die Viskosität des Schmierstoffs im Betrieb gemessen werden kann. Dieses Verfahren soll hin zur Untersuchung von Schmierfetten erweitert werden.
Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: André Harder, M.Sc.
Entwicklung einer FEM Simulation für Bohrungsfeinbearbeitung
Development of a FEM simulation for fine bore machining
16.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Fertigungstechnik
Betreuer/in: Fuzhang He , M. Sc.
Fließpressen von Kupferwerkstoffen für Elektrofahrzeuge | Masterarbeit einhergehend mit WiMi-Anstellung
Forming of copper alloys for electric vehicles | Master Thesis with possible WiMi employment
13.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Stefan Volz, M. Sc., Alessandro Franceschi, M. Sc.
![Elektrisches Antriebssystem]()
Mikrostrukturelle und mechanische Untersuchung von Aluminiumblechen mit gradierten Eigenschaften
Microstructural and mechanical investigation of aluminum sheet with graded properties
13.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Ezgi Bütev Öcal
![experimental_setup]()
Wärmebehandlung mehrstufig umgeformter Bauteile aus hochfestem Aluminium
Heat treatment of multi-stage formed components made of high-strength aluminium
13.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Janosch Günzel, M. Sc.
![waermebehandlung]()
Einfluss von Temperatur und Wärmebehandlungszustand beim Lochen von hochfestem Aluminium
Influence of temperature and heat treatment condition during piercing of high-strength aluminium
13.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Janosch Günzel, M. Sc.
![stadienfolge_umformprozess]()
Weiterentwicklung einer mehrstufigen thermomechanischgekoppelten Umformsimulation
Further development of a multi-stage thermomechanical coupled forming simulation
13.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Janosch Günzel, M. Sc.
![vierstufiger_umformprozess]()
Predictive Condition Monitoring and Maintenance for Space Propulsion
08.09.2021
Space systems and applications have developed significantly over the decades since Sputnik. The requirements have evolved and ambitions have grown. The useful lifetime of assets in space has become longer thanks to the growing expertise, to standards established, testing and qualification procedures, and the growing database of information on the performance of assets developed and used.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/innen: Dr.-Ing. Chiara Manfletti, Dr.-Ing. Sebastian Leichtfuß
Experimental investigation of close-coupled atomization using quantitative optical measurement methods
08.09.2021
Die Produktion von besonders feinen Metallpulvern für die Fertigung erfolgt in der Regel durch die sogenannte close-coupled Zerstäubung (CCA). Bei diesem Prozess wird flüssiges Metall mithilfe einer Hochgeschwindigkeitsgasströmung zerstäubt. Innerhalb der Gasströmung treten dabei Überschallgeschwindigkeiten auf. Nach dem Vorbild einer realen Fertigungsanlage betreibt das Institut für Strömungslehre und Aerodynamik einen Laborprüfstand zur Zerstäubung von Wasser als Ersatzfluid. Dieser soll nun dafür verwendet werden, den Zerstäubungsvorgang zu visualisieren und somit detaillierte Einblicke in die zugrundeliegenden Mechanismen zu ermöglichen. Die Herausforderung besteht dabei in den kleinen Zeit- und Längenskalen aufgrund der extremen Prozessbedingungen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)
Betreuer/in: Niklas Apell, M.Sc.
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Entwicklung eines Expertensystems für Energieeffizienzmaßnahmen an Produktionsmaschinen
08.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-CO2-neutrale Produktion
Betreuer/in: Borys Ioshchikhes, M. Sc.
Konzeptentwicklung zur Integration von Sensorik zur Prozessüberwachung und Regelung in ein Walzgerüst
Concept design for the integration of sensors for process monitoring and control in a rolling stand
06.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Franziska Aign, M. Sc.
![premium-aerotec-nordenham-seitenschale]()
Entwicklung eines Diagnosetools zur Fertigung von fehlerfreien Profilen
Development of a diagnostic tool for the production of defect-free profiles
06.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Burcu Güngör, M. Sc., Johannes Kilz, M. Sc.
![rollprofilieranlage]()
Entwicklung einer Methode zur Vorhersage von Gleitwegen in Umformwerkzeugen
Development of a Method for the Prediction of Sliding Paths in Forming Tools
06.09.2021
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
06.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Schell, M. Sc.
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FE-Fitting vs. Experiment – Was ist die beste Methode der IHTC-Bestimmung?
FE Fitting vs. Experiment – What is the Best Way to Investigate IHTCs?
06.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Schell, M. Sc.
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Entwicklung einer Methode für die Verschleißentfernung von beschichteten Umformwerkzeugen
Development of a Method for Wear Removal from coated Forming Tools
06.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Schell, M. Sc.
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Entwicklung eines neuartigen Systems für die Messung von Sinneseindrücken von metallischem Glanz
03.09.2021
Am IDD werden Technologien entwickelt, die es ermöglichen sollen den visuellen Eindruck von Druckprodukten messbar zu machen.
Mithilfe eines neuen System sollen gezielt bestimmte Parameter des Glanzes abgemustert werden können, sodass sich diese mit Messwerten von Glanzmessgeräten vergleichen lassen. Dieses System soll in dieser Arbeit ausgearbeitet werden. Anschließend soll eine kleine Probandenstudie zur Validierung des Systems durchgeführt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Carl Fridolin Weber, M.Sc.
Experimentelle Untersuchung einer transsonischen Verdichterstufe unter inhomogener Zuströmung
Experimental Investigation of a Transonic Compressor Stage under Inhomogeneous Inflow Conditions
03.09.2021
Am transsonischen Verdichterprüfstand (TSV2) werden im Rahmen eines Forschungsprojektes die Auswirkungen von inhomogenen Zuströmbedingungen auf das Verdichterverhalten experimentell untersucht. Dazu wird die Eintrittsinhomogenität über ein sogenanntes Ansaughaus erzeugt, welches die Luft vor dem Eintritt in den Verdichter um 90° umlenkt. Neu entwickelte Traversiervorrichtungen an verschiedenen Axialpositionen ermöglichen eine Vermessung des Strömungskanals über den gesamten Umfang. In dieser Masterarbeit sollen die umfangsverteilten Messdaten ausgewertet, visualisiert und interpretiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Jan Werner, M.Sc.
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Modellierung von Belastungskenngrößen in der Zerspanung basierend auf internen Maschinendaten
Modeling of stress factors in machining based on internal machine data
02.09.2021
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe PTW-Fertigungstechnik
Betreuer/in: Oliver Kohn, M. Sc.
Maschinenbau
Projekt- und Abschlussarbeiten
Masterarbeiten
Projekt- und Abschlussarbeiten
Masterarbeiten
Aktuell ausgeschriebene Masterarbeiten
Hier findest Du eine Übersicht über alle aktuellen Angebote für Masterarbeiten 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.
