Es wurde das Verhalten von 3 verschiedenen Schaumstofftypen unter mechanischer Belastung mittels sehr umfangreicher Messserien bestimmt. Dabei wurden die bei Crashvorgängen vorkommenden Belastungen sowohl hinsichtlich des Dehnratenbereichs als auch der Maximalkompressionen vollständig abgedeckt. Die Ergebnisse der auf den Messergebnissen beruhenden numerischen Simulationen hinsichtlich Reproduzierbarkeit aber besonders auch hinsichtlich der Stabilität der Rechnung zeigen, daß die Erfassung des Werkstoffverhaltens bis zu Kompressionen von deutlich über 90% erforderlich sind, um auch extreme Verformungen des Werkstoffs unter unterschiedlichen Lastkombinationen numerisch simulieren zu können. Abhängig vom Schaumstofftyp und damit auch vom verwendeten Materialmodell sind unterschiedliche Messungen für die Bestimmung der Eingabeparameter erforderlich. Im Wesentlichen sind dies die quasistatischen und dynamischen Druck-, Zug-, Schub- und Relaxationsversuche. Darüber hinaus erscheinen 1-2 Versuchstypen als Validierungsversuche für das Materialmodell sinnvoll. Hier bieten sich Druck-Scher- und Kugeleindringversuche an. Die drei Schäume auf Basis von Polyurethan wurden systematisch auf Ihre Berechenbarkeit untersucht. Es zeigte sich, daß Weichschäume nur sehr bedingt, Padding- und Bumperschäume dagegen als berechenbar zu betrachten sind. Mittelfristig sind folgende Aufgaben zu lösen: 1. Vereinfachung der Datenaufbereitung. 2. Abschätzung der Grenzen der Genauigkeit der Berechnung. 3. Übertragung der Simulationsverfahren auf Schäume mit anderer Dichte und/oder chemischer Zusammensetzung. In Ergänzung zu den bisher vorgestellten Schäumen wird derzeit ein visko-elastischer EPP-Schaum untersucht. Mit der numerischen Simulation der bereits weitgehend vorliegenden experimentellen Ergebnissen wird das 'Untersuchungsprogramm Schaumstoffe' dann abgeschlossen sein.
Numerische Simulation von Schaumwerkstoffen für die Crashberechnung im Automobilbau
Numerical simulation of foam materials for crashworthiness engineering in the automotive industry
2002
28 Seiten, 22 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Numerische Simulation von Schaumwerkstoffen fuer die Crashberechnung im Automobilbau
Kraftfahrwesen | 2002
|SLUB | 1923
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|Simulation von Reproduktionsprozessoren im Automobilbau
Kraftfahrwesen | 1981
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