Masterand/in / Student/in (w/m/d) Entwicklung von Anbindungskonzepten im Flugzeugtriebwerk

Stellenbeschreibung:

Das Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie arbeitet an der Entwicklung und der Optimierung von Materialien und deren Verfahrens- und Fügetechnologien bis hin zu neuen Designansätzen und dem Bau von Full-Scale-Demonstratoren. Natürlich gehört auch deren Erprobung und Validierung in spezifischen Prüfanlagen und im Flugversuch zur täglichen Arbeit. Im Fokus stehen dabei faserkeramische, polymere und hybride Verbundwerkstoffe. Die Erforschung von neuen multidisziplinären Auslegungswerkzeugen und digitalen Modellen ist die Basis der Entwicklung der Hardware.

Das erwartet dich

Die Abteilung Keramische Verbundwerkstoffe optimiert und entwickelt einerseits Herstellungsprozesse für Hochleistungsmaterialien, andererseits wird das Ziel verfolgt, diese Materialien auch in die Anwendung zu bringen. Deshalb werden anwendungsnahe Prototypen designed, gefertigt, integriert und getestet. Der Schwerpunkt liegt auf keramischen Faserverbundwerkstoffen (CMC) für Hochtemperatur-, Kurzzeit- und Langzeitanwendungen wie Raketendüsen und -spitzen, sowie Bauteilen für den Heißgasbereich von Flugzeugtriebwerken.

Langfaserverstärkte SiC/SiC-Werkstoffe sind vielversprechende Kandidaten für die erste und zweite Stufe der Hochdruckturbine von Flugtriebwerken und werden bereits im LEAP- und GE9X-Triebwerk serienmäßig eingesetzt. Ihre geringe Dichte und hohe Temperaturbeständigkeit bieten einige Vorteile gegenüber Nickelbasis-Superlegierungen. Herausfordernd dabei ist die Integration von CMC-Bauteilen in die metallische Umgebung des Triebwerks aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der einzelnen Komponenten.

Deine Aufgaben

Recherche zu bestehenden Anbindungs- und Dichtkonzepten zwischen CMC- und Metallkomponenten aus der Literatur und aus Patenten
Herausarbeiten der spezifischen Probleme bei der CMC-Metall-Anbindung und Ableitung von Lösungsansätzen
Bewertung der veröffentlichten Lösungen aus Patenten und Literatur und Auswahl eines geeigneten Konzepts bzw. einer Kombination aus verschiedenen Konzepten für die vorgegebene Stator-Geometrie
Entwicklung und detaillierte Ausarbeitung mit CAD von zwei bis drei Anbindungskonzepten anhand eines konkreten Falles: Anbindung einer CMC-Leitschaufel der ersten Stufe der Hochdruckturbine in die metallische Triebwerkumgebung
Bewertung der entwickelten Anbindung anhand einer bestehenden Bewertungsmatrix, sowie ggf. erste Strukturberechnung mithilfe der Finite-Elemente-Methode

Das bringst du mit

Studium im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaften oder vergleichbarem
Deutsche oder Englische Sprache in Wort und Schrift
Gute Kenntnisse und Spaß am eigenständigen Konstruieren mit Siemens NX (oder ähnlicher Software)
Kenntnisse in der Strukturberechnung mit ANSYS oder vergleichbarer Software
Interesse an Triebwerksstrukturen, keramischen Faserverbundwerkstoffen, Materialeigenschaften und Dichtungssystemen

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!