Experimentelle Untersuchung zur Charakterisierung der Unsicherheit von Fügeverbindungen an Leiterplatten in Elektrofahrzeugen

Masterthesis, Advanced Design Project (ADP)

Am Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik SAM werden Methoden erforscht, um die Zuverlässigkeit komplexer Systeme des Maschinenbaus zu bewerten und die Unsicherheit zu beherrschen. Der Trend in der Entwicklung neuer Komponenten geht weg von Prototypen und hin zu Simulationen. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass die Simulationen die Wirklichkeit abbilden. Daher werden zunächst Experimente benötigt, die die Simulationen validieren. Ein Treiber in diesem Bereich ist die Automobilbranche. Durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs wurden neue Komponenten in den Antriebsstrang eingebracht, bei denen noch wenig Know-How im Bereich der zuverlässigen Auslegung besteht. Eine dieser neuen Komponenten ist die Leistungselektronik (LE), die den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für den Elektromotor umwandelt. Eine der Hauptbelastungen an ihr sind Vibrationen, die sich besonders negative auf die Zuverlässigkeit der Leiterplatten in der LE auswirken. Das Ziel dieser Arbeit ist es den Einfluss von unterschiedlichen Verbindungstechniken auf das strukturdynamische Verhalten von Leiterplatten experimentell zu untersuchen. Hierfür soll im Rahmen dieser Arbeit ein Prüfstand entwickelt und in Betrieb genommen werden, der eine Variation von Verbindungstechniken unter gleichbleibenden Randbedingungen ermöglicht. Darüber hinaus sollen eine Auswahl an Verbindungstechniken (z.B. Schrauben, Nieten, Heißverstemmen, Kleben) experimentell charakterisiert werden.