Berechnung von Metall-Kunststoff Verbundwerkstoffen in der Fahrzeugentwicklung

Dipl. Ing. Thorsten Parr, Institut für Kraftfahrwesen (ika), Aachen, Deutschland

Zusammenfassung:

Im Rahmen der Entwicklung von Fahrzeugstrukturen steigen die Anforderungen an passive Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Integration und Leichtbau stetig an. Zur Erfüllung dieser Anforderungen eignen sich Verbundstrukturen, die aus mehreren Werkstoffen bestehen. Wenn diese Fahrzeugkomponenten aus Werkstoffverbunden strukturelle Aufgaben übernehmen, müssen sie für die numerische Auslegung in der Crash-Berechnung angemessen abgebildet werden. Im Rahmen dieses Vortrags wird die Berechnung einer Verbundstruktur analysiert. Für die Analyse wird ein Methodik unter Einbeziehung von experimenteller und numerischer Verfahren entwickelt. Es wird dabei die Berechnung der einzelnen Bauteilverbindung, der dazugehörigen Fahrzeugkomponente und eines Fahrzeugvorderwagens durchgeführt. Auf dieser Basis wird der Einfluss der Verstärkung bewertet.

Summary:

In the automotive developing process, the requirements for passive safety, economy, integration and lightweight construction increase constantly. Composite structures, consisting of several materials, are suitable to fulfill these demands. Whenever these vehicle components are used for structurell applications, they have to be modelled properly in crash simulations. A modell for the simulation of these composite structures will be presented in the context of this lecture. A methodology, based on experimental and numeric procedures, will be developed to set up the model. This is done in several stages, starting off with the analysis of a connectionelement, going on with a vehicle component and ending with the vehicle front end structure. The influence of the reinforcement will be assessed on this basis.




Abb. 1: Numerische Analysekonfigurationen zur Bewertung des Fahrzeugvorderwagenverhaltens