Über ContinentalContinental gehört mit einem Umsatz von rund 33,3 Milliarden Euro im Jahr 2013 weltweit zu den führenden Automobilzulieferern und beschäftigt derzeit knapp 178.000 Mitarbeiter in 49 Ländern. Die Division Powertrain integriert innovative und effiziente Systemlösungen rund um den Antriebsstrang. Das Produktportfolio reicht von Benzin- und Dieseleinspritzsystemen über Motor- und Getriebesteuerungen inklusive Sensoren und Aktuatoren sowie Kraftstofffördersysteme bis hin zu Komponenten und Systemen für Hybrid- und Elektroantriebe.
StellenbeschreibungMit Hinblick auf die Herausforderung, den CO2-Ausstoß zu reduzieren, werden moderne Ottomotoren im Automobilbau heute mit dem Konzept des Downsizings entwickelt. Hierbei tragen Abgasturbolader in Verbindung mit Benzindirekteinspritzung dazu bei, moderne Verbrennungsmotoren leistungsstark und gleichzeitig effizient zu betreiben. Nahezu jeder Automobilhersteller setzt in aktuellen und zukünftigen Motorgenerationen auf das Downsizing-Konzept, wodurch der Bedarf an Abgasturboladern in den kommenden Jahren stark steigen wird.
Bei der Turboladerentwicklung spielt die Zuverlässigkeit der Strömungsmaschine eine dominierende Rolle. Eine Herausforderung ist hierbei auch die Auslegung des Turbinenrades. Der instationäre Betrieb verlangt ein schnelles Ansprechverhalten des Laders. Daher werden zur Optimierung der Rotorträgheit Schaufelprofile von Turbinen zunehmend dünner ausgeführt und sind damit anfälliger gegen Schwingbeanspruchung. Die Schwierigkeit liegt deshalb in der Vermeidung von High-Cycle-Fatigue Schäden durch dynamische Schwingungsbeanspruchung. Solche Schaufelschwingungen entstehen durch Fluid-Struktur-Interaktion, d.h. als Folge von aerodynamischer Anregung in Kombination mit Eigenschwingformen der Turbinenschaufel.
Die aerodynamische Anregung einer Radialturbine hängt maßgeblich von instationären sowie räumlich inhomogenen Strukturen des Strömungsfeldes am Turbineneintritt ab. Inhomogene Zuströmbedingungen am Eintritt in das Turbinenrad führen zu instationären Druckverläufen auf den Schaufeloberflächen. Bei Übereinstimmung von Eigenfrequenz des Turbinenrades mit der Frequenz der Schaufeldruckschwankungen kommt es zu Resonanzerscheinungen, die zu einer Beschädigung an der Turbine führen können.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen solche Resonanzzustände mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente untersucht werden.
Aufgabenbeschreibung:
- Analyse der Eigenschwingungsformen von Radialturbinen
- Ermittlung von Resonanzzuständen im Campbell-Diagramm
- Interpolation von (vorhandenen) instationären Druckverläufen für die Einarbeitung von Druckrandbedingungen in das FE-Modell von Radialturbinen
- Etablierung eines Berechnungsablaufs zur strukturmechanischen Bewertung von Schaufelschwingungen
- Strukturmechanische Bewertung von berechneten Resonanzzuständen
- Materialdatenrecherche für vorgegebenen Turbinenradwerkstoff und Erstellung eines Master-Diagramms
Anforderungen
- Student (m/w) im Bereich Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Physik oder einer vergleichbaren Fachrichtung
- Erste Erfahrungen mit einem kommerziellen Finite Elemente Programm wie Ansys oder Abaqus wünschenswert
- Vertiefung im Bereich Technische Mechanik und/oder Thermische Turbomaschinen wünschenswert
- Sicherer Umgang mit den MS Officen-Programmen
- Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
- Selbständiges und eigenverantwortliches Arbeiten
KontaktSilke Wohlrab
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veröffentlicht am: 22.03.2015
Art der Anstellung: Abschlussarbeit
Arbeitgeber: Continental AG
Einsatzort: Regensburg