Bei steigenden Anforderungen und begrenzten Ressourcen erfordert eine schnelle Entwicklung neue Wege, um die funktionelle Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten. Beim neuen Audi A8 konnten unter diesen Randbedingungen durch den Einsatz der Funktionssimulation wesentliche Produkteigenschaften effizient entwickelt werden. Dies erfolgte hinsichtlich Schwingungskomfort, Sicherheit, Aerodynamik und Festigkeit. Die Anzahl der zu bewertenden Lastfälle hat sich zusammen mit der Aussagequalität von den eingesetzten CAE-Methoden gegenüber dem Vorgängermodell deutlich erhöht. Während beim alten Audi A8 grobe FEM-Halbmodelle der Karosseriestruktur die Basis für Trendanalysen waren, sind heute Gesamtfahrzeugmodelle im Einsatz, mit denen sich auch Detailprobleme bewerten lassen. Bereits in der frühen Konzeptphase wurde festgestellt, dass eine Evolution der ersten ASF-Struktur (Audi Space Frame) nicht zielführend war. Es entstand eine völlig neue Karosseriestruktur mit vielen Großgussteilen hoher Funktionsintegration und optimaler Knotensteifigkeit, mit IHU-Profilen (Innenhochdruckumformung) optimalen Querschnitts an jeder Stelle und einer kraftflussoptimierten Verbindungstechnik. Die Rohkarosserie weist eine um 60 % höhere statische Torsionssteifigkeit auf als die Vorgängerstruktur. Dies führt mit dem geringen Karosseriegerippegewicht von 220 kg zu einer Leichtbaugüte von 1,5. Die Torsionseigenfrequenz konnte um 38 % erhöht werden. Für die Auslegung des ASF bezüglich seiner Frontalcrash-Sicherheit wurden zwei Lastfälle - Frontalcrash nach US-NCAP sowie Offsetcrash nach Euro-NCAP - betrachtet. Für den Insassenschutz beim Seitencrash wurden diverse Aufprallkonfigurationen geprüft. Neben den gesetzlichen Zulassungstests und den Verbrauchertests wie Euro-NCAP und US-SINCAP, wurden auch interne Tests mit höheren Anforderungen an Struktur- und Rückhaltesysteme berücksichtigt. Bei der Karosseriestruktur wurde insbesondere die Auslegung der Seitenstruktur mit den Türen verfolgt. Wesentliches Gestaltungsmerkmal der crashoptimierten ASF-Struktur ist die belastungsgerechte Kombination aus Stranpressprofilen, Guss- und Blechbauteilen. Eine besondere Herausforderung stellte der Heckcrash dar. Die verschärfte US-Anforderung nach der Richtlinie FMVSS 301, die voraussichtlich erst 2005 in Kraft tritt, wird bereits erfüllt. Bei diesem Crashtest fährt eine deformierbare Barierre mit 80 km/h seitlich versetzt mit einer Überdeckung von 70 % auf das stehende Fahrzeug auf. Es wird verlangt, dass die Integrität des Kraftstoffsystems nach diesem Versuch gewährleistet sein muss.
Funktionsauslegung der Karosserie im Gesamtfahrzeug
Functional design of the body in the complete vehicle
Motortechnische Zeitschrift ; 63 , extra Der neue Audi A8 ; 152-163
2002
11 Seiten, 21 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Pkw (Personenkraftwagen) , Auslegung (Dimension) , Karosserie , Wettbewerbsfähigkeit , Produktentwicklung , Produktqualität , Funktionsstrukturanalyse , Rechnersimulation , Aluminiumlegierung , Krafteinleitung , Fahrzeugsicherheit , Unfallanalyse , Verbindungstechnik , Torsion , Steifigkeit , Leichtbauweise , Schwingungsverhalten , Aufprallversuch , rechnerunterstützter Entwurf , Konstruktionsmethodik , Produktinformation
Funktionsauslegung der Karosserie im Gesamtfahrzeug
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