Um ein Versagen des Kunststoff-Kraftstoffbehälters (KKB) bei einem Crash vorhersagen zu können, müssen die Belastungen auf den KKB genau in der Simulation bestimmt werden. Die inneren Belastungen rühren von den Kräften zwischen Kraftstoff und Behälter her, die äußeren von Wechselwirkungen mit der Karosserie oder den Spannbändern. Im Beitrag werden zunächst die Einflussfaktoren Vorspannung der Spannbänder, Tankdicke und 'starre' und 'flüssige' Modellbildung für den Kraftstoff gegenübergestellt. Danach werden unterschiedliche Möglichkeiten der Modellbildung für die Flüssigkeit bzgl. ihrer Vorhersagegüte verglichen: Modellbildung mit Solid-Elementen und einem speziellen Materialgesetz, CFD-Berechnung und die sog. SPH-Methode (Smooth-Particle-Hydrodynamic). Die SPH-Methode bietet folgende Vorzüge: weniger rechenzeitintensiv als eine CFD-Simulation, hinreichend genau, robust und 'Netz' auch für komplizierte Geometrie einfach zu erstellen. Die SPH ist eine der sogenannten 'netzfreien' Methoden. Sie ist u.a. geeignet für die Beschreibung von Bewegungen von dreidimensionalen Strukturen, bei denen große Verformungen auftreten und bei denen Trägheitskräfte eine dominierende Rolle spielen. Die zugrunde liegende Theorie wird kurz umrissen. Eine Anwendung in der Gesamtfahrzeugcrashberechnung wird dargestellt.
Simulation der Fluid-Struktur-Interaktion beim Fahrzeugcrash mit einer netzfreien Methode
Simulation of fluid structure interaction during a car crash using a meshless method
2000
16 Seiten, 12 Bilder, 16 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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