Umstürze mobiler Arbeitsmaschinen verursachen jährlich viele tödliche Unfälle. Prüfvorschriften beruhen oft auf quasistatischen Zuständen, die das reale Stoßverhalten beim Umsturz nicht berücksichtigen. Es wurde in der Arbeit eine Methode zur rechnerischen Bestimmung äußerer Belastungen an Schutzaufbauten mobiler Arbeitsmaschinen bei 'seitlichem Umsturz' entwickelt. Die Grundlage bietet ein Modell des physikalischen Stoßes. Ausgehend von dem Bewegungsverhalten der Stoßkörper (Maschine und Boden), werden deren Eigenschaften (Massen, Federsteifigkeit, Dämpfung, Maschinen- und Geländeformen) in die Modellbeziehungen zu integrieren. Unter den äußeren Belastungen werden die Stoßkräfte und Verformungen am Schutzaufbau verstanden. Der 'seitliche Umsturz' beinhaltet das Überrollen der Maschine um 360 Grad. Da es mit kommerziellen Mehrkörper-Simulationsprogrammen nicht möglich ist, den komplexen Umsturz zu simulieren, wurde ein MKS-Programm derart ergänzt, dass es für nichtlineare, plastische Stoßverformungen und entsprechende Stoßkräfte benutzt werden kann. Als Ergebnis einer Vergleichsbetrachtung wurde das Programm WORKING MODEL gewählt. Zur Validierung der Simulationsmodelle wurde auf vorhandene Testergebnisse an Traktoren zurückgegriffen. Die Vergleiche mit gemessenen Umsturzmerkmalen, wie Geschwindigkeiten, Stellungen und Kräften, lassen eine sehr gute Übereinstimmung erkennen. Mit der entwickelten Simulationsmethode lassen sich z.B. Nachuntersuchungen von Unfällen durchführen, aber vor allen kann mit ihr eine rechnerische Bestimmung realer Stoßkräfte für das Prüfen von Schutzaufbauten z.B. nach DIN ISO 3471 erfolgen. Für die inhaltliche Prüfung und Überarbeitung derartiger Sicherheitsvorschriften ist das Simulationsverfahren sehr gut geeignet.
Methode zur rechnerischen Bestimmung von äußeren Belastungen an Schutzaufbauten mobiler Arbeitsmaschinen bei Sonderereignissen
2007
134 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
mobile Arbeitsmaschine , Schutzeinrichtung , Fahrzeugsicherheit , Unfallanalyse , Stoß (Schlag) , Bewegungsablauf , Simulationsmodellbildung , Simulationsprogramm , Mehrkörpersimulation , Kraftmessung , Sicherheitsvorschrift , Verformung , Prüfvorschrift , mechanische Beanspruchung , Messen mechanischer Größen
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