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TU Berlin

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Modellierung und Simulation eines Zuges zur Verschleißvorhersage der mechanischen Komponenten

Status: angeboten

Master/-Diplomarbeit: Die Evaluierung von Algorithmen zum Wartungs- und Instandhaltungsbedarf an automatischen Zügen erfordert detaillierte Modelle der Mechanik dieser Züge. So können die Auswirkungen von Verschleiß sowie Fehlerstellen der Strecke auf das Fahrverhalten des Zuges simuliert und Daten zum Wartungsbedarf gewonnen werden.

Aufgabenstellung: Zunächst besteht die Aufgabe eine zielführende Modularisierung der mechanischen Komponenten eines Zuges vorzunehmen und in einer ausführlichen Literaturrecherche Informationen zu deren Modellierung zu ermitteln. Das Gesamtmodell soll mindestens Räder, Achsen, Radaufhängungen, Kabine und die Kuppelpunkte zwischen den Waggons beinhalten und diese 3-Dimensional abbilden. Im Anschluss sind diese Komponenten zu einem gesamten Zug zu verbinden und dessen wechselseitige Auswirkungen abzubilden. Zur Simulation ist das Modell in Matlab/Simulink zu implementieren.

In der Simulation sollen dem Gesamtmodell eine Traktionskraft, sowie Streckenparameter wie Neigungswinkel und Kurvenradien zugeführt werden. Innerhalb des Modelles sollen sich nun Größen wie Kräfte und Momente, welche auf die einzelnen Komponenten, sowie zwischen diesen, wirken, ablesen lassen. Auch die Positionen aller Komponenten relativ zueinander sind mittels geeigneter Koordinatensysteme abzubilden. Im Anschluss werden dem Modell einzeln zu definierende Fehlergrößen, wie die temporäre Absenkung eines Gleises oder kleine Differenzen in der Spurweite zugeführt und dessen Auswirkungen auf die mechanischen Komponenten beobachtet. Es sind beispielhaft festgelegte Szenarien zu Simulieren und dessen Auswirkungen zu Umschreiben.


Kenntnisse: Mathematische Modellierung komplexer mechanischer Komponenten, Simulation mit MATLAB/Simulink

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann;

Forschungsgebiet: Modellbildung und Simulation

Bei Interesse melden Sie sich bitte per E-Mail mit einer entsprechenden Übersicht Ihrer Kenntnisse

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