Stochastische Simulation ist ein Verfahren, das die in der Realität auftretenden Streuungen bei der numerischen Analyse tragender Strukturen berücksichtigt. Zu den wesentlichen Anwendungsfeldern der stochastischen Simulation gehören die Validierung zwischen Simulation und Versuch, die Untersuchung der Robustheit, Sicherheitsbetrachtungen und die Optimierung bestehender Strukturen. Bei VW wurde im Rahmen eines Pilotprojektes eine stochastische Simulation am Vorserienstand des VW Phaeton durchgeführt. Hierbei wurden die Lastfälle Modalanalyse und Frontalcrash betrachtet. Die wesentlichen Erkenntnisse aus dieser Untersuchung sind: 1. Der Vorserienstand der Rohkarosserie ist bezüglich der globalen Eigenfrequenzen robust und ausreichend dimensioniert. 2. Demgegenüber traten für den Lastfall Frontalcrash deutlich höhere Streuungen auf, die zu einem empfindlichen Verhalten bezüglich der Fußraumintrusion führen. 3. Die Korrelationsanalyse zeigt, daß die Festigkeiten zwischen den Bereichen Längsträger vorn und Stirnwand nicht ausreichend abgestimmt sind. 4. Durch ein geeignetes Maßnahmenpaket wurde dieses Abstimmungsproblem beseitigt. 5. Versuche mit dem Serienstand des VW Phaeton zeigen ein stabiles Verhalten bezüglich der Fußraumintrusion. Der Zielwert wird unterschritten. Die Streuungen werden reduziert. 5. Das Ergebnis der stochastischen Optimierung ist nicht zufriedenstellend. Die hier durchgeführten 120 Rechenläufe reichen nicht aus, um zu einer merklichen Systemverbesserung zu gelangen. Obwohl das Ziel der Optimierung nicht erreicht wird, liefert sie einige interessante Blechdickenkombinationen. Diese Untersuchung zeigt, daß eine stochastische Simulation in der Fahrzeugentwicklung sinnvoll ist. Die hohen Rechenzeiten und der damit verbundene Zeitaufwand sind jedoch problematisch. Daher sollte die stochastische Simulation auf die wesentlichen Meilensteine der Fahrzeugentwicklung beschränkt bleiben. Eine stochastische Optimierung im Zusammenhang mit einer Crashanalyse des Gesamtfahrzeugs scheint zur Zeit nicht sinnvoll. Der dafür erforderliche Zeitaufwand ist bei der momentanen Leistungsfähigkeit der Hardware einfach zu hoch.
Stochastische Simulation und Optimierung am Beispiel VW Phaeton
Stochastic simulation and optimisation focused on the VW Phaeton
2002
22 Seiten, 19 Bilder, 5 Tabellen, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Stochastische Simulation und Optimierung am Beispiel VW Phaeton
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