Die im vorliegenden Beitrag vorgestellte neuartige Tragstruktur für schwere Nutzfahrzeuge basiert im Wesentlichen auf dem Ergebnis einer Topologie-Optimierung. Dieses computergestützte Verfahren erlaubt es, mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode bei vorgegebenen äußeren Kräften innerhalb eines definierten Bauraums optimale Lastpfade aufzuzeigen und so zu einem Tragwerk mit optimalem Verhältnis zwischen Gewicht und Tragkraft bzw. Steifigkeit zu gelangen. Ein spezieller Aspekt erwächst hierbei aus der Berücksichtigung von Crash-Anforderungen. Eine weitere Besonderheit dieser Nutzfahrzeug-Tragstruktur ist die Verwendung einer Einzelradaufhängung für die gelenkte Vorderachse nach dem Doppel-Querlenker-Prinzip. Die Auslegung erfolgt dabei für den Vorderwagen einer Standard-Sattelzugmaschine; der hintere Teil des Fahrzeugs bleibt unverändert. Die Anforderungen bei der Übertragung des volumetrischen Optimierungsmodells in eine fertigungsgerechte Blech-Schweißkonstruktion werden aufgezeigt.
The presented supporting structure for commercial vehicles is based on the results of a topology optimisation. This computer based method using the finite element analysis allows to find an optimal load path inside a given design space having external forces applied. The result will show an optimised relation between mass and supporting capability or stiffness, respectively. Additional crash demands will lead to particular design guidelines. A further particularity of this structure is the use of an independent wheel suspension for the front axle following the double wishbone concept. That means the front part of a standard trailer tractor is considered with the rear part remaining unchanged. The conversion of the optimal 3D structure towards a feasible welded sheet metal design will be shown.
Entwicklung einer neuartigen Tragstruktur für schwere Nutzfahrzeuge mit Einzelradaufhängung
Development of a new supporting structure for commercial vehicles incorporating an independent wheel suspension
2007
14 Seiten, 12 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Entwicklung einer neuartigen Tragstruktur fur schwere Nutzfahrzeuge mit Einzelradaufhangung
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