Master-Thesis

Validierung und Weiterentwicklung von Simulationswerkzeugen für die aktive Schwingungskontrolle an einem experimentellen Versuchsaufbau

Fraunhofer LBF / 4.8.2017

Diese Master-Thesis wird im Rahmen des BMWi-Projektes LeichtFahr ausgeschrieben. Ziel des Projektes ist eine ganzheitliche Betrachtung von verschiedenen adaptronischen und passiven Maßnahmen sowie von neuen Materialien unter den Aspekten Leichtbau, vibro-akustisches Verhalten und Wirtschaftlichkeit im Fahrzeugbau.

Motivation:

Diese Master-Thesis wird im Rahmen des BMWi-Projektes LeichtFahr ausgeschrieben. Ziel des Projektes ist eine ganzheitliche Betrachtung von verschiedenen adaptronischen und passiven Maß-nahmen sowie von neuen Materialien unter den Aspekten Leichtbau, vibro-akustisches Verhalten und Wirtschaftlichkeit im Fahrzeugbau. In diesem Zusammenhang nimmt der Systementwurf in einer modellbasierten Simulationsumgebung eine zentrale Rolle ein. Hierin können adaptronische Maßnahmen durch wechselwirkende Aktor-, Sensor-, Signalverarbeitungs- und Strukturmodelle frühzeitig bewertet werden. Insbesondere beim Entwurf einer aktiven Maßnahme zur Schwingungskontrolle ist eine ausreichende Modellgüte in allen Teildomänen erforderlich.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen der Master-Thesis sollen bereits existierende Simulationswerkzeuge für die aktive Schwingungskontrolle an einem einfachen experimentellen Versuchsaufbau validiert und weiterentwickelt werden. Die Aufgabenstellung umfasst:

  1. Basierend auf Vorarbeiten am LBF soll ein Versuchsaufbau zur aktiven Schwingungskontrolle unter Verwendung von Feedback und Feed-Forward Regelansetzen aufgebaut werden.
  2. Das dynamische Verhalten des Versuchsaufbaus mit aktiver Regelung wird mit bereits existierenden Simulationswerkzeugen numerisch modelliert. Hierbei kommt die am LBF entwickelte Mechanical-Simulation MATLAB-toolbox1 zum Einsatz.
  3. Die Ergebnisse aus numerischen Simulationen und die Ergebnisse aus experimentellen Untersuchungen am Versuchsaufbau werden verglichen und analysiert.
  4. Systematische Untersuchungen sollen zeigen welchen Einfluss der Detailierungsgrad der Signalverarbeitungskette der aktiven Regelung im Simulationsmodell auf die Simulationsergebnisse hat.
  5. Es soll erarbeitet werden welcher Detailierungsgrad nötig ist um eine gute Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen zu erzielen und welche Parameter den größten Einfluss auf die Ergebnisse haben.

1)http://www2.mechanical-simulation.de/joomla/index.php/de/

Voraussetzungen:

Dieses Thema ist für Studierende der Studienrichtungen Maschinenbau, Computational Engineering, 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.