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ABSCHLUSSARBEITEN
Lehrstuhl für
Mechatronik
Die Abschlussarbeiten am Lehrstuhl für Mechatronik der Universität Duisburg-Essen, in Kooperation mit dem Formula Student E-Team Duisburg-Essen e.V., bieten eine ausgezeichnete Gelegenheit, die umfassenden Studieninhalte aus den Bachelor- und Masterstudiengängen in praktische Erfahrung umzusetzen.
Die Studierenden profitieren von einer fundierten Ausbildung in den Grundlagen der Mechatronik, Fahrzeugdynamik, Sensorik, Manipulatortechnik sowie von Kenntnissen in numerischen Methoden und modernen Simulationsverfahren. Diese Fähigkeiten sind besonders wertvoll in der Zusammenarbeit mit dem Formula Student E-Team, wo theoretisches Wissen direkt in die Entwicklung und den Bau von elektrisch betriebenen Rennwagen eingebracht wird.
BACHELOR-THESIS
Prädiktion des State of Health von Lithium-Polymer-Zellen
Diese Bachelorarbeit zielt darauf ab, die Gesundheit und zukünftige Leistungsfähigkeit von Lithium-Polymer-Zellen in einem Formula Student-Elektrorennwagen zu bewerten und vorherzusagen. Angesichts der zentralen Rolle, die diese Zellen als Energiespeicher spielen, und ihrer Neigung zu natürlichen Degradationsprozessen, ist es entscheidend, deren Zustand genau zu bestimmen. Dieses Wissen wird nicht nur die Lebensdauer und Effizienz der Batterien verbessern, sondern auch Kosteneffizienz und Umweltfreundlichkeit steigern. Die Arbeit umfasst die Recherche und Modellierung von Lithium-Polymer-Zellen, die Entwicklung eines Prädiktionssystems für den State of Health (SoH), dessen Implementierung, sowie eine kritische Bewertung der Lösung.
Entwicklung eines Unterboden-Konzepts für ein Formula Student-Fahrzeug
In dieser Bachelorarbeit liegt der Fokus auf der Entwicklung eines kosteneffizienten, jedoch aerodynamisch effizienten Unterboden-Konzepts für ein Formula Student-Fahrzeug. Die Bedeutung der Aerodynamik, insbesondere des Unterbodens, ist im Formula Student Wettbewerb nicht zu unterschätzen, da sie entscheidend zur Verbesserung der Fahrleistung beiträgt. Ziel ist es, durch die Gestaltung des Unterbodens den Abtrieb zu maximieren und dadurch Kurvenfahrt und Bremsverhalten signifikant zu verbessern.
Verbesserung der Fahrermodellierung in IPG CarMaker
In dieser Bachelorarbeit wird die Verbesserung des Fahrermodells in der Simulationssoftware IPG CarMaker, die vom E-Team Duisburg-Essen für die Entwicklung von Formula Student-Fahrzeugen genutzt wird, behandelt. Die existierenden Mängel des Fahrermodells, besonders hinsichtlich der Streckenvoraussicht bei Kurven, führen zu unrealistischen Fahrsimulationen, was die Effektivität des Tools einschränkt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Anpassbarkeit des Fahrermodells zu untersuchen, Verbesserungen zu implementieren und deren Wirksamkeit zu validieren. Es soll ein parametrierbares Fahrermodell entstehen, begleitet von einem empfohlenen Parametersatz.
MASTER-THESIS
Entwicklung einer Berechnungsmethodik für Fahrwerks-Geometrien in der Formula Student
Diese Masterarbeit fokussiert sich auf die Entwicklung einer standardisierten Berechnungsmethodik für das Fahrwerk von Formula Student-Rennfahrzeugen. Angesichts der Bedeutung von präzisen Berechnungen für wirkende Kräfte und Belastungen auf das Fahrwerk während der Entwicklungsphase, soll diese Arbeit dem Formula Student-Team der Universität Duisburg-Essen ermöglichen, das Fahrwerk zukünftiger Fahrzeuge effizient und systematisch zu konzipieren. Ziel ist es, durch die Ausarbeitung und Implementierung geeigneter Berechnungswerkzeuge, die Entwicklungsarbeit nachhaltig zu optimieren.
Elektromagnetische Verträglichkeit in Formula Student- Fahrzeugen
In der Masterarbeit wird die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) in Elektrofahrzeugen des Formula Student-Wettbewerbs untersucht, um zu verstehen, wie elektromagnetische Störungen die Leistung und Zuverlässigkeit dieser Fahrzeuge beeinflussen. Elektrische und elektronische Komponenten können Störungen erzeugen, die negative Auswirkungen haben. Das Ziel ist, ein tiefgreifendes Verständnis der EMV-Problematik zu entwickeln und Strategien zur Minimierung dieser negativen Effekte zu erarbeiten.
Entwicklungsmethodik für Lenksysteme der Formula Student
Diese Masterarbeit fokussiert sich auf die Entwicklung einer umfassenden Methodik für die Konzeption und Realisierung von Lenksystemen in Formula Student-Rennwagen. Jede neue Saison bringt neue Herausforderungen für das Design des Lenksystems mit sich. Ziel ist es, eine Methodik zu erarbeiten, die die Theorie, die Berechnung verschiedener Konzepte und die Modellierung in CAD umfasst. Die Ergebnisse sollen dem E-Team ermöglichen, das Lenksystem für zukünftige Fahrzeuge zu optimieren und umzusetzen.
Optimierung der CFD-Simulation eines Formula Student Fahrzeugs
Die Masterarbeit konzentriert sich auf die Verbesserung der Ergebnisse von Strömungssimulationen für ein Formula Student-Fahrzeug durch Computational Fluid Dynamics (CFD). Aufgrund der bedeutenden Rolle der Aerodynamik für die Fahrdynamik eines Rennwagens ist es zentral, die Abhängigkeit der Simulationsresultate von verschiedenen Eingangsparametern zu verstehen und zu optimieren. Untersucht wird, wie der Detaillierungsgrad des CAD-Modells und spezifische Einstellparameter der CFD-Simulationen, wie Mesh-Typen, Zellgrößen und Turbulenzmodelle (mit und ohne Berücksichtigung von Kühlung), die Qualität der Ergebnisse beeinflussen.
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Ihr Ansprechpartner:
M.Sc., Marvin Glomsda (Faculty Advisor)
E-Mail: marvin.glomsda@uni-due.de
