Modellierung und FEM-basierte Analyse der Übertragungswege des Fahrwerks eines Radnabenantriebs

  • Radnabenantriebe sind vollständig in die Felge integrierte elektrische Direktantriebe. Leistungselektronik, Motor und Bremse befinden sich bei diesem Konzept innerhalb des Rades. Die Integration der gesamten Antriebsmaschine in die Felge erfordert eine besonders steife Anbindung der E-Maschine an das Fahrwerk. Dadurch werden Kräfte, die im Motor entstehen, direkt an das Fahrwerk weitergeleitet. Neben der gewünschten Übertragung des Antriebsmomentes werden Oberwellen vom Radnabenantrieb über das Fahrwerk in die Fahrgastzelle übertragen, welche Auswirkungen auf die akustische Wahrnehmung in der Fahrzeugkabine haben.

    Am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik wird in einem Kooperationsprojekt mit einem deutschen Automobilzulieferer die Optimierung eines elektrischen Radnabenantriebs untersucht.

    Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll anhand eines vereinfachten FEM-Modells des Fahrwerks eines Elektromotors der Übertragungsweg des Körperschalls analysiert werden.

    Ziel der Arbeit ist es, aus dem mechanischen FEM-Modell des Fahrwerks Übertragungsfunktionen zu generieren und diese zu analysieren. Daraus soll ein Modell abgeleitet werden, welches mit einem bereits in Simulink erstellten Modells für die magnetischen Kräfte kompatibel ist.

    Die Arbeit gliedert sich in folgende Teilaufgaben:

    • Einarbeitung in das Thema
    • Starke Vereinfachung der Struktur des Fahrwerks
    • Aufbau eines FEM Modells (Abaqus)
    • Generierung der Übertragungsfunktionen
    • Erstellen eines Modells in Simulink
    • Optimierungspotenziale am Fahrwerk erarbeiten


    Voraussetzungen sind:

    • Selbständiges Arbeiten
    • Interesse an konstruktiven Aufgaben
    • Studium der Fachrichtung Maschinenbau oder Vergleichbares
    • Grundlagen in CAD (z.B. Pro/Engineer)
    • Grundlagen in FEM und Matlab/Simulink vorteilhaft


    Wenn Sie Interesse an dieser Aufgabenstellung haben, freue ich mich über Ihre kurze Bewerbung mit Lebenslauf und Notenauszug.

    Ansprechpartner:

    Dominik Stretz (M.Eng.)
    Campus Ost / Rintheimer Querallee 2
    Gebäude 70.04 – Raum 211
    Tel.: 0721 / 608-45987
    E-Mail: dominik.stretz@kit.edu