Bachelor / Masterarbeit

Digitalisierung von Prüfständen zur effizienten und komplexen Schwingfestigkeitserprobung

Fraunhofer LBF / 7.9.2018

Am LBF werden mit Hilfe eines servohydraulischen Prüfstands Betriebsfestigkeitsuntersuchungen an Fahrzeugachsen durchgeführt. Mit Hilfe von 2 x 6 Zylindern und entsprechenden Mechanismen zur Kraftumleitung werden die zu prüfenden Achsen dynamisch mit hohen Kräften und Momenten in allen sechs Raumrichtungen beaufschlagt.

Die Kernkompetenz der Gruppe BS-BB am LBF liegt in der Durchführung mehrkanaliger Schwingfestigkeitserprobungen. Bei dieser Art von Betriebs-festigkeitsprüfungen wird der Prüfling mittels servohydraulischer Aktoren in mehreren Raumrichtungen belastet. Erprobt werden Fahrwerkskomponenten, wie z.B. Achslenker oder Elastomerlager oder Baugruppen, wie z.B. ganze Fahrzeugachsen.

Ein wichtiges Ziel der Arbeit der Gruppe besteht darin, die Digitalisierung der bestehenden Prüfstände voranzutreiben, so dass Schwingfestigkeitserprobungen effizienter durchführbar sind und auch komplexere Prüfaufgaben, wie z.B. die Prüfung aktiver Komponenten, erfüllt werden können.


Aufgabe:

Vom Gesamtsystem: Prüfstand und Prüfling, wird vor Prüfbeginn ein lineares Übertragungsmodell gebildet. Dazu werden alle Stellgrößen über Rauschsignale angeregt und an den vorgesehenen Messstellen die Systemantwort erfasst. Die Übertragungsmatrix wird mit Hilfe so genannter Schätzverfahren aus den Leistungsdichtespektren von Stell- und Messsignalen ermittelt.

Ziele der ausgeschriebenen Aufgabenstellung sind:

  • die Untersuchung der Güte der verschiedenen Schätzverfahren und
  • die Umwandlung der als Bündel von Frequenzspektren vorliegenden Übertragungsmatrix in eine Matrix bei der alle Einträge als Übertragungsfunktionen im LAPLACE-Bereich dargestellt werden

Wenn das Verhalten des Systems mit Hilfe von Übertragungsfunktionen beschreibbar ist, dann kann daran untersucht werden, welches die domi-nanten Übertragungspfade sind und es können alternative Mehrgrößen-verfahren zur Regelung des Prüfstands angewandt werden.

Was Sie mitbringen:

  • Studienfach: Maschinenbau, Mechatronik
  • Kenntnisse in Technischer Mechanik und Regelungstechnik
  • Erfahrungen mit MATLAB®/Simulink
  • Freude am Einarbeiten in neue Themengebiete und Arbeitsumgebungen

Was Sie erwarten können:

  • Einblick in die wissenschaftliche Arbeitsweise an einem Forschungsinstitut
  • Fachkundige Betreuung bei der Einarbeitung in neue Themenfelder