Simulation und Versuch
Simulation und Versuch

Nichtlineare Berechnungen explizit

Crash:

 

Auf dem Gebiet der Fahrzeugsicherheit ist es uns möglich alle, mit der FE-Methode üblicherweise zu berechnenden Bereiche, abzudecken.

Dies sind zum einen alle Highspeed-Lastfälle für den Front-, Seiten und Heckcrash. Viele Entwicklungsprojekte zusammen mit unseren Kunden haben hier zu einem großen Erfahrungspotential geführt. Bei den Lowspeed-Lastfällen ist es uns oft gelungen den zur Verfügung stehenden Raum für die Energieumsetzung durch neue Deformationskonzepte optimal auszunutzen.

An Bedeutung hat in den letzten Jahren zudem der Fußgängerschutz gewonnen. Hier haben wir im Rahmen verschiedener Projekte Konzepte für Stoßfänger- und Frontklappensysteme entwickelt.

Die drei Berechnungsprogramme PAM-CRASH, LS-DYNA und ABAQUS/explizit werden bei uns für die Simulation verschiedener Crash-Szenarien verwendet. Die Wahl des zu benutzenden Programmes richtet sich nach den Wünschen unserer Kunden.

Missbrauch:

 

mittels detalierter Methoden berechnen wir Missbrauchsfälle:

Dynamisch transiente Berechnungen von Armlehnen und Konsolen:

 

Referenzen:
Audi D4/T99, BMW 7-Series (F01), Rolls Royce (RR4), VW Golf/Passat/Skoda

 

Dynamisch transiente Berechnungen von Armlehnen und Konsolen:

 

Im Rahmen von Diplomarbeiten und Vorentwicklungsthemen haben wir für unsere Kunden eine Berechnungsmethode entwickelt, mit der der komplette Zuschlagvorgang einer Tür oder Klappe inklusive Schlossmechanismus und Dichtung simuliert werden kann. Mit den Ergebnissen aus der Berechnung können die meisten Fragestellungen beantworten werden.

Zum einen werden Kollisionen mit sonstigen Karosserieteilen und die Spaltmaßsituationen erörtert. Zum anderen kann das dynamische Abklingverhalten und die Form des Kraft-Zeit-Verlaufs der Schlosshakenkraft Rückschlüsse auf das zu erwartende Schließgeräusch ermöglichen. Die transienten Kraftverläufe können der Auslegung von Schlössern, Scharnieren und Anschlagpuffern dienen.

Ein weiteres Ziel dieser Berechnungsmethode bestand darin, Aussagen über die Bauteilfestigkeit der tragenden Struktur und der angebundenen Komponenten zu machen. Hierfür haben wir zusammen mit der Firma LMS eine Möglichkeit entwickelt, die transienten Elementspannungen in dem Lebensdauerprogramm LMS FALANCS weiter zu verarbeiten. So kann mit diesem Prozess die Anzahl der Zuschläge für eine bestimmte Schließgeschwindigkeit bis zum Beginn eines Versagens vorrausgesagt werden. Die Integration von nichtlinearem Materialverhalten mit Dehnratenabhängigkeit ermöglicht es auch Missbrauchslastfälle zu simulieren.

Für die Simulation eines Türen- oder Klappenzuschlags eignen sich die drei Programme PAM-CRASH, LS-DYNA und ABAQUS/explizit.

Dummy Simulation


Dummysimulationen sind heute ein fester Bestandteil der meisten Crashlastfälle. Sind für ein Crashszenario neben den Fahrzeugkenngrößen auch die Dummybelastungswerte gefragt, führen wir die komplette Analyse mit Airbagsystemen durch.

Bei der Komponentenauslegung von zum Beispiel Sitzen verwenden wir häufig die kostenlos zur Verfügung stehenden Starrkörperdummys. Die Lasteinleitung in die Struktur kann damit gut wiedergegeben werden.

Quasistatische Berechnungen mit großen Nichtlinearitäten:


Statische Lastfälle mit sehr großen Nichtlinearitäten können oft nur mit starken Vereinfachungen implizit berechnet werden. In bestimmten Fällen empfiehlt es sich deshalb auf der Berechnungstypseite auf Genauigkeit zu verzichten und dafür die Randbedingungen realistischer abzubilden. Als Beispiele hierfür kann ein quasistatischer Dachdrücktest oder ein ECE R14 mit Gurten und Body Blocks herangezogen werden. Bei allen Berechnungen wird die Berechnungszeit soweit verkürzt, dass gerade keine Einflüsse durch Massenträgheiten mehr feststellbar sind.

Kinematik:


Treten bei einer Kinematikanalyse Nichtlinearitäten auf, die implizit dynamisch nicht konvergierbar sind, kann mit einer expliziten Starrkörpersimulation eine Lösung gefunden werden. Dies tritt vor allem dann auf, wenn Teile der Kinematik über Kulissenführungen mit ausgeprägten Kontaktregionen definiert sind, oder eine Stoffsimulation für ein Soft-Top integriert werden soll.

Stoffsimulation:


Durch lange Entwicklungsarbeit ist es uns gelungen eine Berechnungsmethode zu etablieren, die das Stoffverhalten während des öffnens und Schließens eines Dachsystems wiederspiegelt. So ist es möglich Stofffalten präzise vorauszusagen und Überdehnungen sichtbar zu machen. mögliche Scheuerstellen und in der Ablage eingeklemmte Stoffbereiche werden lokalisiert. 

Schon bevor die ersten Prototypen existieren ist es möglich die Stoffablage durch gezielte Faltenauslegung zu optimieren.

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