Abschlussarbeit: Entwicklung eines Ersatzmodells zur beschleunigten Temperaturberechnung beim Schleifen

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Abschlussarbeit: Entwicklung eines Ersatzmodells zur beschleunigten Temperaturberechnung beim Schleifen

Schleifprozesse stellen einen wichtigen Prozess zur Fertigung von Turbinenschaufeln dar. Um thermische Schädigungen des Bauteils zu vermeiden und gleichzeitig eine hohe Produktivität zu erreichen, werden die Prozessparameter mithilfe einer simulativen Vorauslegung ausgewählt. Hierfür wird eine Finite-Elemente(FE)-basierte makroskopische Schleifprozesssimulation verwendet, um die resultierenden Temperaturen in der Schleifzone zu prognostizieren. Zur Vorauslegung müssen zahlreiche Parameterkombinationen gerechnet werden, wobei dies durch die hohen Rechenzeiten des FE-Modells zu einem großen Zeitaufwand führen kann.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll ein geeignetes Ersatzmodell zur schnelleren Berechnung der resultierenden Temperaturen entwickelt werden.

STARKE AUFGABEN

• Einarbeitung in die Grundlagen der Temperatursimulation von Schleifprozessen sowie die bestehende Simulation von Schleiftemperaturen
• Literaturrecherche zum Stand der Technik von Ersatzmodellen in der FE-Simulation
• Einarbeitung in die Software Comsol Mulitphysics inkl. "surrogate modeling" und den "Application Builder"
• Erstellen eines Ersatzmodells der Temperatursimulation in Comsol Multiphysics für eine vereinfachte Ersatzgeometrie und Vergleich verschiedener Ersatzmodelle (Deep Neural Networks, Gaussian Process, etc.)
• Vergleich der Modellgüte zwischen Ersatzmodell und FE-Modell unter Variation der Anzahl der Datenpunkte
• Übertragung der Ersatzmodellierung auf seriennahe Bauteilgeometrien (z.B. Tannenbaumprofil von Triebwerksschaufeln)
• Entwicklung einer interaktiven Comsol-App im Comsol Application Builder unter Verwendung des entwickelten Ersatzmodells

BESTE VORAUSSETZUNGEN

• Studium im Bereich Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder eine vergleichbare Studienrichtung
• Vorkenntnisse in der FE-Simulation wünschenswert
• Kenntnisse in der Wärmeübertragung von Vorteil
• Großes Interesse an Modellbildung, FEM und Machine Learning
• Hohe Eigeninitiative und Engagement
• Gewissenhafte, selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

AUSGEZEICHNETES UMFELD

• Einblicke in die Luftfahrtbranche und Jobs mit Verantwortung
• Teamspirit u.a. durch Studi-Netzwerk & Events
• Mentoring und individuelle Betreuung
• Flexible Arbeitszeitmodelle mit mobilem Arbeiten
• Kantine, Cafébar und Verkaufsshops
• Sportkooperation mit EGYM Wellpass & Betriebssportgruppen
• Top-Anbindung durch Pendlerbus, Parkhaus, E-Ladestation

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