Die gesteigerten Ansprüche an den Schwingungskomfort erfordern immer komplexere Simulationswerkzeuge, die eine genauere Vorauslegung der Elastomer- und Hydrolager im Fahrzeug ermöglichen. Die standardmäßig verwendeten Elastomerlagermodelle modellieren das dynamische Verhalten nur unzureichend. In der vorliegenden Arbeit werden Aufbau und Eigenschaften eines neu entwickelten, nichtlinearen Modells beschrieben, das die richtige Abbildung der Frequenz- und der Amplitudenabhängigkeit von Elastomerlagern unter Berücksichtigung einer niedrigen Rechenzeit modelliert. Das nichtlineare Modell ist modular aufgebaut und besteht aus einem linearen Modul, das sich aus Feder-Dämpfer-Elementen zusammensetzt, und einem dazu parallel geschalteten nichtlinearen Modul, das die Amplitudenabhängigkeit mit Hilfe einer Gedächtnisfunktion beschreibt. Die statischen Steifigkeitskennlinien der realen Elastomerlager werden durch Versuche ermittelt und sind bekannt. Zusätzlich werden auch die dynamischen Steifigkeiten und die Verlustwinkel über die Frequenz bei verschiedenen Amplituden gemessen. Diese Werte reichen aus, um die benötigten Modellparameter zu generieren. Um die Auswirkungen unterschiedlich großer Amplituden auf die Entstehung der nichtlinearen Kraft aufzeigen zu können, werden die quasi-statischen Hystereseschleifen des Lagermodells mittels einer sinusförmigen Deformation des Lagermodells nachgebildet. In der Praxis werden die Hydrolager mit Ersatzmodellen in Simulationsmodelle eingebunden. Die zweite Möglichkeit besteht in der direkten Abbildung des Hydrolagers mit seinen einzelnen Komponenten mit dem Vorteil, dass die Umsetzbarkeit von Änderungen sofort beurteilt werden kann. Im Hause Audi wird das nichtlineare Modell an allen komfortrelevanten Elastomerbauteilen im Fahrzeug erfolgreich eingesetzt. Durch den einfachen Aufbau des Elastomerlagermodells verlängert sich die Rechenzeit beim Einsatz im Gesamtfahrzeugmodell nur gering.
Einfaches nichtlineares Modell für Elastomer- und Hydrolager zur Optimierung der Gesamtfahrzeug-Simulation
Non-linear model for elastomer and hydro mountings for the optimisation of vehicle simulation
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 104 , 5 ; 442-451
2002
7 Seiten, 7 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Hydrolager sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Hydrolager
Europäisches Patentamt | 2016
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