Die Dauerlaufentwicklung von Pkw-Karosserien bei der Adam Opel AG erfolgt schwerpunktmäßig durch den Einsatz von rechnerischen Simulationsmethoden. Neben der Abschätzung auf Basis von quasi-statischen Ersatzlastfällen, die typische Fahrmanöver und die damit verbundenen Spannungen in der Karosserie abbilden, und einfachen Torsionswechsellast-Simulationen, werden in jedem Projekt auch komplexe Lebensdauersimulationen standardmäßig durchgeführt. Letztere stehen im Fokus des vorliegenden Beitrags. Zur virtuellen Auslegung werden hierbei zwei Prozessschritte verknüpft: 1. Die Generierung von Last-Zeit-Funktionen durch die Überfahrt eines Mehrkörper-Simulationsmodells des Gesamtfahrzeugs über eine virtuelle Teststrecke. 2. Die Lebensdauerberechnung der Bleche und Schweißpunkte durch die kombinierte Anwendung eines Finite-Elemente-Programms und eines Fatigue-Programms. Die erforderlichen Belastungs-Zeit-Verläufe werden durch die MKS-Simulation mit virtueller Prüfstrecke, FTire Reifenmodell und SmartDriver ermittelt. Um die Karosserielebensdauer zu berechnen, wird u.a. die Methode der Modalen Superposition für ein getrimmtes Karosseriemodell angewendet. So können dauerlaufrelevante Schwachstellen detektiert werden, ohne dass zuvor Hardware gefertigt werden muss. Eine Lebensdauerabschätzung ist mit dem Verfahren bereits vor der Fertigung von Hardware möglich. Die Karosseriekonstruktion kann hinsichtlich der Lebensdaueranforderungen qualifiziert optimiert werden, bevor die Validierung und Freigabe durch Fahrversuche erfolgt. Ziel ist es, die Methode zukünftig als einzige, maßgebliche Methode für die Karosseriedauerlaufauslegung anzuwenden. Hierzu müssen die Robustheit der Methode und die Ergebnisgenauigkeit verbessert werden.
Virtuelle Dauerlaufauslegung von PKW-Karosserien
Virtual durability dimensioning of passenger car bodies
2004
12 Seiten, 6 Bilder, 13 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Dauerhaftigkeit , Finite-Elemente-Methode , Karosserie , Last (mechanisch) , Lebensdauer , Lebensdauervorhersage , Materialermüdung , mechanische Beanspruchung , Modellsimulation , numerische Simulation , Personenkraftwagen , Robustheit , Schwachstelle (Konstruktion) , Simulationsmodell , Simulationsmodellbildung , Wechsellast (mechanisch) , Mehrkörpersimulation
Virtuelle Dauerlaufauslegung von PKW Karosserien
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