Eine der wichtigsten Aufgabenstellungen der Fahrzeugentwicklung ist die stetige Verbesserung der passiven Sicherheitssysteme. In der Vergangenheit wurden bei der virtuellen Auslegung passiver Sicherheitssysteme deterministische Modelle verwendet. In Realität können bei den Crashtests jedoch erhebliche Streuungen festgestellt werden. Ursache der Streuungen wichtiger Fahrzeugbewertungsgrößen sind Streuungen von Eingangsgrößen, sowohl Größen der Auslegung passiver Sicherheitssysteme sowie der Fahrzeugstruktur als auch der Crashtestdummies, der Lasten und der Testbedingungen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit aus den Vorausberechnungen nicht nur Einzelwerte sondern auch möglichst prognosesichere Aussagen über die Streuung wichtiger Bewertungsgrößen zu extrahieren. Eine Berücksichtigung von Eingangsstreuungen, als Grundlage einer wirtschaftlichen Auslegung der Rückhaltesysteme gegenüber streuender Performancegrößen, kann nur durch eine Integration stochastischer Betrachtungs- und Simulationsmethoden in die virtuelle Produktentwicklung erreicht werden. Seit Anfang 2005 werden bei der BMW AG systematisch rechnerische Robustheitsbewertungen mittels stochastischer Analyse bei der Auslegung der Rückhaltesysteme eingesetzt. Nach einem Jahr methodischer Absicherung der Vorgehensweise werden ab 2006 rechnerische Robustheitsbewertungen serienmäßig zu festgelegten Meilensteinen der Entwicklung passiver Sicherheitssysteme durchgeführt. Primäres Ergebnis der Robustheitsbewertung ist die Prognose über den Streubereich der Bewertungsgrößen und damit verbundene Wahrscheinlichkeiten der Einhaltung von Sicherheitszielen. Sekundäres Ergebnis ist eine Sicherung der numerischen Stabilität der Modelle und die Identifikation der Eingangsstreuungen, die maßgeblich die Ausgangsstreuungen verursachen. Damit geben die Robustheitsbewertungen wichtige Hinweise auf notwendige Verbesserungen der MKS/FE Modelle sowie für die Notwendigkeit zur Reduzierung von Eingangsstreuungen oder Hinweise auf notwendige Modifikationen der Rückhaltesysteme.
Integration rechnerischer Robustheitsbewertungen in die virtuelle Auslegung passiver Fahrzeugsicherheit bei der BMW AG
2006
23 Seiten, 15 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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