Dissertation

Crash-Management-System auf Basis von Aluminium und geflochtenem CFK

Author:

Ralf Matheis

Pages:

240

ISBN:

978-3-946019-33-6

Keywords:

Crash-Management-System, Aluminium, CFK

Year:

2017

Language:

german

Format:

paperback

Die Karosserien aktuell auf dem Markt befindlicher Personenkraftwagen weisen in der Regel Crash-Management-Systeme (CMS) zur Energieaufnahme bei Frontal-Kollisio-nen (englisch Crash) im Geschwindigkeitsbereich bis 15 km/h auf. Neben den Crash-Anforderungen wird Leichtbau als ein maßgebliches Ziel bei der Entwicklung eines CMS angesehen. Die hohe massenspezifische Energieabsorption von Aluminium-Le-gierungen wird bereits für CMS genutzt und Aluminiumbauweisen sind am Markt etabliert. Das noch höhere Leichtbaupotenzial von Profilen aus kohlenstofffaserver-stärktem Kunststoff (CFK) ist jedoch nicht in bedeutendem Maße für Serien-CMS er-schlossen. Derartige Komponenten lassen sich u.a. durch das Radialflechten in Serie herstellen. Als nachteilig für die Verwendung von CFK-Profilen erweisen sich jedoch die hohen Material- und Fertigungskosten sowie die anspruchsvolle Integration in eine konventionelle Karosseriearchitektur.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde daraus ein Forschungsbedarf hinsichtlich der Entwick-lung eines CMS-Konzepts abgeleitet, das die guten Energieabsorptions-Eigenschaf-ten von geflochtenen CFK-Profilen ausnutzt und mit den etablierten Fertigungs- und Fügetechniken für Aluminiumbauteile verbindet. Der Strukturtest des Research Council for Automobile Repairs (RCAR) wurde dabei als Referenzlastfall der Aus-legung definiert. Eine Massenreduktion des CMS von 10% wurde angestrebt.