Berechnungsingenieur ANSYS/ABAQUS/NASTRAN und LabVIEW/MatLab/Simulink Entwickler

1/2025 – 9/2025

Vier Projekte zu den Themen dynamische Festigkeit von Konstruktionen, Hydrodynamik, Filtration und Berechnung komplexer Wärmetauscher; Bereiche: Mechanik, Hydraulik, Hydrodynamik und Warmeübertragung:
• Nachweis der Festigkeits- und Erdbebensicherheit für die Dekontaminationsbox
• Modellierung der Wassertemperatur im Lagerbecken mit abgebrannten Brennelementen
• Blendenauslegung für das Probenahmesystem
o multivariante hydrodynamische Modellierung eines Rohrleitungssystems mit der Probenahmevorrichtung.
• Modellierung der Strömungsverhältnisse im XX-Filter
o hydrodynamische Modellierung eines Filterbehalters, in dem 90 Filterkerzen parallel angeordnet sind, vor.

Eingesetzte Normen, Richtlinien und Regelwerke: ASME, ASCE, AISC, NRC, EN, DIN

Eingesetzte Software: ANSYS Mechanical, ANSYS CFX, FlowNex, Matlab / Simulink, MathCAD, OriginPro

Ansys, Berechnungen, Festigkeitslehre, Simulink, Strömungsmaschinenbau / Turbomaschine, Systems Simulation

1/2020 – 12/2024

KERNKRAFTWERK, ABTEILUNG MASCHINENTECHNIK

Kernbereichen:
Multiphysikalische Simulationen und Analysen:
• Durchführung komplexer FEM-Berechnungen und CFD-Simulationen mit ANSYS-Produkten
• Hydraulische Systemoptimierung, insbesondere Durchflussoptimierung mittels Drosselscheiben
• Festigkeitsberechnungen
• Analyse von Flanschverbindungen und Druckbehältern
Systemmodellierung und Prozessoptimierung: Entwicklung eines analytischen Modells zur Lastermittlung mittels Dehnungsmessstreifen aus. Optimierung komplexer Rohrleitungssysteme und implementierte ein Echtzeit-Überwachungssystem für 200+ Sensoren.

Eingesetzte Normen, Richtlinien und Regelwerke: ASME, ASCE, AISC, NRC, EN, DIN

Software:
• ANSYS-Suite (Workbench, APDL, CFX, Fluent)
• FlowNex für Strömungssimulationen
• LabView für Mess- und Regelungstechnik
• Matlab/Simulink, Mathcad
• ModeFRONTIER für Optimierungsprozesse

Es wurden etwa 30 komplexe Projekte erfolgreich abgeschlossen.

Themenbereiche der Projekte:

Hydraulik und Strömungsanalysen
1. Strömungsausgleichsprobleme und Optimierung: Lösung komplexer Strömungsausgleichsprobleme, welche als mehrparametrige, nichtlineare Optimierungsprobleme mit kontinuierlichen Variablen und Nebenbedingungen formuliert sind.
2. Hydraulische Analysen und Drosselungsvermeidung: Durchführung von detaillierten hydraulischen Analysen zur Optimierung der Betriebsparameter und Vermeidung unerwünschter Drosselungen.
3. Bohrungsoptimierung und hydrodynamische Effizienz: Entwicklung und Optimierung der Position und Anzahl von Bohrungen zur Maximierung der hydrodynamischen Effizienz. Die Untersuchung der Strömungsverhältnisse bei verschiedenen Geometrien von Drosselscheiben und Düsen.
4. CFD-Strömungssimulationen: Durchführung numerischer Strömungssimulationen (Computational Fluid Dynamics, CFD) zur Untersuchung komplexer Strömungsmuster. Ein Schwerpunkt liegt auf der Analyse eines gebrochenen Flügels im Vergleich zu einem Basisfall.
5. Kondensationsschlag-Modelle: Entwicklung und Verfeinerung von mathematischen Modellen zur Simulation von Kondensationsschlägen in Rohrleitungssystemen.

Festigkeits- und Strukturanalysen
1. Druckbehälter und Ventile nach ASME-Normen: Entwurf und Analyse von Druckbehältern, Regelventilen und abnehmbaren Vorrichtungen gemäß den Anforderungen des ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Sektion III, Division 1, einschließlich der Abschnitte NB, NC, ND und NG. Dies umfasst thermische, dynamische und Festigkeitsanalysen, um die spezifizierte erste Eigenfrequenz, Festigkeit, Wärmedämmung und seismische Beständigkeit zu erreichen.
2. Finite-Elemente-Analysen (FEA): Ventilen und Flanschverbindungen.
3. Flanschverbindungen: Durchführung detaillierter Festigkeits- und Dichtheitsberechnungen von Flanschverbindungen.
4. Materialmodell-Parameter: Identifikation und Analyse von Materialmodellen nach den Vorschriften des ASME BPVC Section VIII Division 2.

Modellierung und Berechnungstechniken
1. Gekoppelte FEA-Modelle: Aufbau komplexer Finite-Elemente-Modelle (FEA) zur Analyse gekoppelter physikalischer Phänomene, einschließlich thermischer, modaler, statischer und transienter struktureller Analysen sowie Antwortspektren-Analysen. Lineare und nichtlineare Kontakte, Vorspannungsanalysen und hyperelastische Materialien in verschiedenen Techniken wie Submodellierung und Spannungslinearisation.
2. Analytische Modelle und Dehnungsmessstreifen: Entwicklung eines analytischen Modells zur Bestimmung der auf ein System wirkenden Lasten anhand der Messwerte von Dehnungsmessstreifen.

Echtzeitüberwachung und Signalverarbeitung
1. Echtzeit-Überwachungssysteme: Entwicklung eines Echtzeit-Überwachungssystems für komplexe Objekte, bei dem bis zu 300 Sensoren verschiedener Typen mit einer Abfragefrequenz von bis zu 10 kHz eingesetzt werden. Das System sammelt, verarbeitet und analysiert Sensordaten in Echtzeit, zeigt den Zustand des Objekts an und warnt vor abnormalen Situationen. Zeit- und Frequenzcharakteristiken einzelner Signale anzuzeigen, Fourier-Transformationen durchzuführen und Lissajous-Figuren zu generieren. Implementiert in LabView und Python.
Fast- und Complete-Fourier-Transformationen: Entwicklung einer Methode zur Fast- und Complete-Fourier-Transformation (FFT) zur Signalverarbeitung im Closed-Loop-Modus.

Datenbanken und Automatisierung
1. Prüfgeräte-Datenbank: Entwicklung einer automatisierten Datenbank zur Überwachung von Prüfgeräten und -ausrüstungen. Das System erfasst und kontrolliert den Status von Leihgaben, überprüft Termine und Lieferungen, und benachrichtigt die verantwortlichen Mitarbeiter automatisch über Microsoft Outlook. Die Programmierung erfolgt in Microsoft Access.
2. Dokumentationssystem: Entwicklung eines Systems zur elektronischen Dokumentation von Anlagen und Gebäuden, das die Verwaltung technischer Unterlagen und Fotos unterstützt. Das System ermöglicht mehreren Benutzern den Zugriff und die Bearbeitung der Daten, wobei automatische Synchronisation für alle Benutzer integriert ist. Es umfasst eine benutzerfreundliche Oberfläche und die Möglichkeit, Fotos automatisch in die Datenbank einzufügen. Die Programmierung erfolgt in Microsoft Access.
Zusätzliche Berechnungen und Modelle
1. Leckratenberechnung: Berechnung der Dichtheit von O-Ring-Dichtungen, um Leckraten zu ermitteln. Dies erfolgt durch detaillierte Modellierung und Berechnung der relevanten Parameter, um die Dichtleistung und Integrität der Dichtungen sicherzustellen.
Vibrations- und Fehlervermeidung in komplexen Rohrsystemen
1. Schwingungs- und Fehlervermeidung: Modellierung und Entwicklung konstruktiver Maßnahmen zur Reduzierung von Schwingungen und zur Vermeidung von Fehlern in komplexen Rohrleitungssystemen.

Access, Ansys, Berechnungen, C (Programmiersprache), Festigkeitslehre, Forschung & Entwicklung, Labview, Programmierer (Sonstige), Programmierer Visual Basic, Python-Programmierer, Simulink, Strömungsmaschinenbau / Turbomaschine, Strömungsmechanik

1/2005 – 1/2023

Diverse anspruchsvolle Projekte in den o.g. Bereichen

Abaqus FEA, Angewandte Forschung, Anlagen-Engineering, Anlagentechnik, Ansys, Assemblersprache, Automatisierungstechnik (allg.), C, Computational Fluid Dynamics, Computer Engineering, Datenanalyse, Datenbankentwicklung, Delphi, Fahrzeugsimulation, Finite-Elemente-Methoden, Forschung & Entwicklung, Fortran, Ingenieurwissenschaft, Kerntechnik / Atomenergie, Kraftwerkstechnik, Labview, Maschinenbau, Mathematica, Mehrkörpersimulation (MKS), Microsoft Access, Microsoft SQL-Server (MS SQL), Objekterkennung, Pascal, Picmicro, Python, SIMATIC S7, Simulink, Software engineering / -technik, Softwareentwicklung (allg.)