Abschlussarbeiten

Institut für Luftfahrtantriebe

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Abschlussarbeiten Turboflugtriebwerke

Die Aspekte der Integration der Antriebssysteme in die Flugzeugzelle sind bisher noch nicht im Detail verstanden. Bei unterschiedlichen Zustandsgrößen der Strömung soll die Um- und Durchströmung einer in die Flugzeugzelle integrierten Gondel modellhaft im Flachbettwasserkanal untersucht werden. Hierbei soll die Messstrecke des Wasserkanals an die geplanten Strömungsvisualisierungen angepasst werden. Ziel ist das Verständnis des komplexen Strömungsfeldes in der Messstrecke.

Erosionsversuche werden bisher an Ebenen Platten durchgeführt, wobei der Einfluss der Oberflächenkrümmung von Bauteilen vernachlässigt wird. Im Rahmen dieser Arbeit soll ermittelt werden, welche bekannten Einflüsse der Krümmung auf die Erosion bereits untersucht wurde.

Ziel dieser Arbeit ist es die Identifikation der Systemarchitektur und Berechnung der Leistungsaufnahme in Echtzeit im Automatisierungsnetz des Höhenprüfstandes zu integrieren. Zudem sollen Rechnungen zur Validierung der Implementierung anhand von typischen Tests am Höhenprüfstand erstellt werden.

Die Schädigung, die ein Triebwerk innerhalb eines Fluges erfährt, besitzt zwei treibende Faktoren: die Triebwerksbelastung und die Umweltbelastung. Die Triebwerksbelastung wird vorrangig durch die Schubanforderung bestimmt, welche individuell für jede einzelne Flugmission ist. Die Umweltbelastung umfasst hingegen die lokal herrschenden Partikel- und Aerosolkonzentrationen sowie die thermodynamischen Umgebungsbedingungen. Sie unterliegen jedoch signifikanten regionalen Unterschieden. Die Umweltbelastung einer Flugmission hängt somit maßgeblich vom Start- und Landeflughafen ab. Die vorliegende Arbeit soll sich mit diesen regionalen Unterschieden der Umweltbedingungen mit dem Hintergrund der Schädigungsrelevanz befassen.

Die Zustandsüberwachung von Turboflugtriebwerke ist die Grundlage für die Optimierung ihrer Wartungsintervalle, was sowohl zu einer Erhöhung ihrer Wirtschaftlichkeit als auch zu einer Absenkung ihrer Umweltbelastung führt. Durch das Betrachten mehrerer stationärer Betriebspunkte, ermöglichen heutzutage kontinuierlich aufgezeichnete Flugmissionen mit langen Reiseflugsegmenten die Schadensdetektion nach einem einzigen Flug. Eine aktuelle Forschungsrichtung der Zustandsüberwachung ist die Betrachtung des transienten Betriebs desTriebwerks.

Das Ziel der Arbeit ist die Untersuchung der Eignung neuronaler Netzwerke für die Reduzierung der durch Einflüsse des Messsystems entstehenden Abweichung zwischen Messdaten und Erwartungswerten aus dem transienten Betrieb eines Wellenleistungstriebwerks.

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Dr. Christian Koch

Abschlussarbeiten Strukturmechanik/-dynamik

In der Arbeit werden Regelstrategien untersucht und weiterentwickelt um die Genauigkeit und Robustheit von Schwingungsuntersuchungen an Turbinenschaufeln und ähnlichen Strukturen zu verbessern.

Zur Beurteilung des Schwingverhaltens von Maschinen der Luft- und Raumfahrttechnik ist eine Vorhersage der Kontakt- und Reibungsvorgänge in Fügestellen von großer Bedeutung. Eine entscheide Rolle spielen hierbei die sogenannten Mikroschlupf-Effekte. Diese prädiktiv zu simulieren benötigt entweder unverhältnismäßig viel Rechnerkapazität oder
neue, effiziente, numerische Methoden.

In der Arbeit wird untersucht, ob die künstlichen Oszillationen substanziell reduziert und die numerische Zeitintegration um Größenordnungen beschleunigt werden können, wenn man die Masse der Randknoten auf innere Knoten  umverteilt.

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur nichtlinearen experimentellen Substrukturtechnik um das resonanznahe nichtlineare Schwingungsverhalten einer Kleinwindkraftanlage experimentell zu untersuchen. Dabei wird die Dynamik der Substrukturen auf eine nichtlineare Mode reduziert, über nicht-lineare Koppelelemente verbunden und die Gesamtdynamik berechnet.

In der Arbeit soll untersucht werden, inwieweit sich eine neuartige experimentelle Pfadverfolgungsmethode eignet, um den vollständigen Frequenzgang einer Turbinenschaufel in der Nähe einer Resonanz experimentell zu bestimmen.

The objective is to simulate the aero-elastic behavior of the elastically suspended airfoil without and with impact absorbers, and compare with the available measurements.

Ziel der Arbeit ist es, eine neu entwickelte Simulationsmethode erstmals auf stoßartig belastete Mikrosensoren mit Stoppern anzuwenden und im Vergleich zum Stand der Technik zu bewerten.

Regelmäßig ermöglichen wir es den Studierenden, die Ergebnisse ihrer Bachelor- oder Masterarbeit auf internationalen Konferenzen vorzustellen. Im Rahmen der Masterarbeit bieten wir - uns bereits bekannten Studierenden - die Gelegenheit zu einem Aufenthalt bei unseren Partnern an Universitäten im Ausland an. Unsere Absolventen arbeiten in der Triebwersentwicklung (u.a. MTU), der Sensortechnik (u.a. Bosch), der Optik (u.a. Zeiss), der Softwareentwicklung, in weiteren Zweigen der Luft- und Raumffahrt oder bleiben in unserer Gruppe für die Promotion.

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Prof. Malte Krack

Kontakt

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Christian Koch

Dr.-Ing.

Höhenprüfstandsleiter, stellv. Institutsleiter, Fachstudienberater

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Malte Krack

Prof. Dr.-Ing.

Leiter Bereich Strukturmechanik/-dynamik

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