Im Rahmen eines Forschungsprojekts sollten am Institut für Kraftfahrwesen der RWTH Aachen die mit modernen Stahlwerkstoffen und Fertigungsverfahren erreichbaren Möglichkeiten zur Verbesserung der passiven Sicherheit beim Lastfall 'seitlicher Pfahlaufprall' aufgezeigt werden. Damit einher ging die Forderung nach einer großflächigen Verteilung der Deformationsenergie, mit der ein lokales Versagen im Aufprallbereich verhindert werden kann. Explizit untersucht werden sollten dazu die Einsatzmöglichkeiten der Fertigungsverfahren 'flexibles Walzen' und 'partielles Vergüten', der Profilbauweise für den Schweller sowie das Potenzial von Verbundblechen zur Anwendung im Boden und Tunnel. Zunächst wurden das Deformationsverhalten und die Verteilung der Energieaufnahme eines Referenzfahrzeugs analysiert. In vergleichbaren Fallturmtests wurden anschließend unterschiedliche Arten von Verbundblechen auf ihre Verwendbarkeit im Boden- und Tunnelbereich hin überprüft. Die in der Referenzstruktur verwendeten Vollbleche aus DX52D wurden dann mit zwei unterschiedlichen Arten von Verbundblechen verglichen. Die besten Ergebnisse wurden mit dem Stahl-Kunststoff-Sandwichblech erzielt, das bei 12 % Gewichtsersparnis im Vergleich zum 0.7 mm dicken Vollblech eine um 23 % geringere Maximaldeformation und eine um mehr als 30 % geringere bleibende Verformung aufwies. Als beste Alternative zum Vollblech des Mitteltunnels erwies sich ein Gitterblech mit einer 1 mm dicken Zwischenschicht aus Streckmetall und 0.305 mm starken Deckblechen aus DC01, das ein um 12 % geringeres Flächengewicht als das vergleichbare Vollblech aufwies und aufgrund der Sandwichbauweise zugleich die Forderung nach einer extrem hohen Längssteifigkeit für den Tunnel erfüllte. Aus den Ergebnissen für die drei Gruppen Schweller, Boden und Tunnel wurden geeignete Varianten ausgewählt, kombiniert und mit dem Ziel aufeinander abgestimmt, das Crashverhalten im Vergleich zum Referenzmodell zu verbessern. Für die neue Bodenstruktur erwies sich nach den Untersuchungen auf Komponentenebene die Verwendung eines flexibel gewalzten und zugleich partiell vergüteten Profils als sinnvoll. Für die innere und die äußere Profilschale, zwischen die zusätzlich Deformationselemente eingebracht wurden, erwies sich jeweils ein variabler Blechdickenverlauf zwischen 1.5 mm und 2.2 mm als günstig. Für den Boden wurde ein Stahl-Kunststoff-Sandwichblech in einer Gesamtdicke von 1.5 mm gewählt, das mit Hilfe von Stanz- beziehungsweise Blindnieten mit dem Schweller sowie dem Tunnel aus Gitterblech gefügt wurde. Aus dem Referenzmodell übernommen wurden der Sitzquerträger sowie die hintere Sitzwanne. Im Rahmen des Projektes konnte das enorme Potenzial der untersuchten Stahlgüten und Bauweisen für den betrachteten Lastfall deutlich aufgezeigt werden.


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    Titel :

    Strukturauslegung für den seitlichen Pfahlaufprall


    Beteiligte:

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    8 Seiten, 9 Bilder, 4 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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