Masterarbeit

Modellbildung für Elastomerlager in der Mehrkörpersimulation

Fraunhofer LBF / 22.5.2017

In dynamischen Mehrkörpersystemen bilden elastische Elemente wesentliche Verbindungen zwischen Körpern ab. In Form von Elastomerlagern haben diese ein sehr komplexes, oft signifikant nichtlineares und frequenzabhängiges Verhalten. Das Ziel der Arbeit besteht in der Definition geeigneter Parameter zur Beschreibung der Verhaltensveränderung und deren Implementierung in das vorhandene Lagermodell.

Motivation

In dynamischen Mehrkörpersystemen bilden elastische Elemente wesentliche Verbindungen zwischen Körpern ab. In Form von Elastomerlagern haben diese ein sehr komplexes, oft signifikant nichtlineares und frequenzabhängiges Verhalten. Darüber hinaus kann sich das Verhalten der Lager durch äußere Einflüsse im Betrieb verändern. Grundsätzlich haben diese Elemente einen deutlichen Einfluss auf das Systemverhalten, wodurch sie in den vergangenen Jahren immer stärker in den Fokus der Forschung und Entwicklung rückten. Die für die Entwicklung erforderlichen Simulationsmodelle haben damit ebenfalls einen signifikanten Anteil an der Güte der Simulationsergebnisse. Im Rahmen der Arbeit soll ein am Fraunhofer LBF entwickeltes Lagermodell hinsichtlich der durch Alterungseinflüsse bedingten zeitlichen Veränderung des Lagerverhaltens erweitert werden.

Aufgabenbeschreibung

Das Ziel der Arbeit besteht in der Definition geeigneter Parameter zur Beschreibung der Verhaltensveränderung und deren Implementierung in das vorhandene Lagermodell. Zunächst sollen vorliegende experimentelle Ergebnisse gesichtet und bewertet werden. Die daraus resultierenden Erkenntnisse sollen als Grundlage für eine mathematische Formulierung der Abhängigkeit unterschiedlicher Einflussfaktoren auf das Lagerverhalten dienen. Nach einer Einarbeitung in das am Fraunhofer LBF entwickelte Elastomerlagermodell soll dieses Modell mit den entwickelten Formulierungen erweitert werden. Die Aufgabe erfordert neben der grundlegenden Einarbeitung in die Thematik der Elastomerlagermodelle sowie die Mehrkörpersimulationssoftware MSC.ADAMS zur Simulation des Gesamtsystems auch den Aufbau eines Validierungsmodells in der Mehrkörpersimulation, die Durchführung der Modellparametrierung für die untersuchten Elastomerlager sowie die Durchführung der Simulationen und die Analyse der Ergebnisse. Darüber hinaus soll der Einfluss einzelner Modellbestandteile auf die Simulationsgüte analysiert sowie die Sensitivität der Modellparameter betrachtet und daraus Anforderungen an die Güte der Modellcharakterisierung abgeleitet werden.

Voraussetzungen

Dieses Thema ist für Studierende der Studienrichtungen Maschinenbau, Computational Engineering, Mechanik, Mechatronik und fachverwandte Studiengänge mit grundlegenden Kenntnissen in der Simulation und Programmierung und einem ausgeprägten mathematisch-analytischem Verständnis geeignet. Vom Studierenden werden Engagement und Lernbereitschaft erwartet.

Kontakt: Riccardo Möller