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Forschungsgebiet
- Druckfeld einer CFD-Berechnung und die minimale Filmdicke aufgetragen über der Lagerbelastung.
- © Hoffmann
Rotor- und Maschinendynamik
- Stabilitätsanalyse von Gas-Folien-Lagern (Gas Foil Bearings)
Gas-Folien-Lager sind ein innovatives Maschinenelement, das aufgrund der Vorteile einer nichterforderlichen Öl-Schmierung, einer hohen Temperatur-beständigkeit sowie einer großen Lebensdauer besonders für Turboma-schinenanwendungen wie z. B. Turbolader, Turboverdichtern oder Kryopumpen geeignet sind. Im Rahmen der Forschungsarbeit soll die Auswirkungen solcher Lager auf das rotordynamische Verhalten numerisch und experimentell untersucht werden.
Lehre
- Rotordynamik
- Festigkeit & Lebensdauer
- Betreuung von Studien-, Projekt-, Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten
Abschlussarbeiten/Projektarbeiten
Abgeschlossene Arbeiten
- Betriebsfestigkeitsnachweis von hochbelasteten Triebwerksscheiben unter der Berücksichtigung von stoßartigen Lasten generiert durch CBO-Versuche
- Festigkeitsnachweis einer hochbelasteten Triebwerksstruktur infolge diverser Core Blade Off Events mittels nichtlinearer FEM
- Ein Beitrag zur Lebensdaueranalyse hochbelasteter Triebwerksstrukturen aufgrund von schlagartig induzierten Unwuchten und deren Schwingungen
- Ein Betrag zur Modellierung von passiv gedämpften Rotorstrukturen mittels Quetschöldämpfern
- Beitrag zur Berücksichtigung der Rayleigh-Dämpfung in der Simulation von rotierenden Maschinenelementen
- Konzipierung, Auslegung und Berechnung eines Prüfstandes zur experimentellen Parameteridentifikation von Gas Foil Bearings unter dem Einfluss eines Heißgasbetriebs
- Aerothermale Modellierung eines Gas Foil Bearings unter Berücksichtigung von Primär- und Sekundärströmungseffekten
- Nichtlineare Stabilitätsbetrachtung von selbsterregten Schwingungssystemen im Bereich von Gas Foil Bearings
- Strukturanalyse einer vorgespannten Gas Foil Bearing Struktur mittels nichtlinearer FE-Methoden
- Erstellung eines Konstruktionskonzept eines Gas Foil Bearing Prüfstands für rotordynamische Untersuchungen im Heißgasbetrieb
- Implementierung eines dynamischen Reibungsmodelles in einen nichtlinearen Strukturcode einer elastischen Gas Foil Bearing Struktur
- Entwurf, Konstruktion und experimentelle Analyse eines Gas Foil Bearings
- Experimentelle Modalanalyse einer Messvorrichtung für Gas Foil Bearing Parameteridentifikation
- Experimentelle Analyse des Einflusses von Shims auf die Strukturvorspannung eines Gas Foil Bearings
Offene Arbeiten
- Inbetriebnahme eines Gas Foil Bearing Prüfstandes zur Parameteridentifikation
- Inbetriebnahme eines Spindelantriebs für einen Gas Foil Bearing Prüfstand
- Aufbau eines Reglers für ein piezo-elektrisches Gas Foil Bearing
Grundsätzlich können auch Abschlussarbeiten aus der Industrie aus dem Bereich der Rotor-/Maschinendyanmik betreut werden. Bei Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung!
Veröffentlichungen
- Hoffmann, R., Kalinowski, P. and Liebich, R. (2013). Simulation des Rotor-Stator-Kontaktes im Wälzlager und seine Implikation auf das Rotorverhalten, Proceedings of Internationale Tagung Schwingungen in rotierenden Maschinen, Berlin
- Hoffmann, R. Pronobis, T. and Liebich, R., (2014). The impact of modified corrugated bump structures on the rotor dynamic performance of gas foil bearings. Proceedings of ASME Turbo Expo 2014, Düsseldorf
- Hoffmann, R. Pronobis, T. and Liebich, R., (2014). Stability analysis of a pressurized Gas Foil Bearings for high speed applications. Proceedings of 11th International Turbocharing Conference, London
- Hoffmann, R. Pronobis, T. and Liebich, R., (2014). Non-linear stability analysis of a modified Gas Foil Bearing structure. Proceedings of 9th IFToMM International Conference on Rotor Dynamics, Mailand
- Hoffmann, R. Pronobis, T. and Liebich, R., (2015). A performance analysis of a gas foil bearing including structural modifications by applying metal shims. Proceedings of Internationale Tagung Schwingungen in rotierenden Maschinen, Magdeburg