Der Anteil von Bauteilen aus technischen Kunststoffen in praktisch allen Fahrzeughauptkomponenten nimmt stetig zu. Parallel zur Weiterentwicklung der Werkstoffe müssen auch die dazu passenden Simulationsmethoden zur virtuellen Auslegung zur Verfügung stehen. BASF hat mit dem sehr breit einsetzbaren Simulationswerkzeug Ultrasim in den vergangenen Jahren wichtige Beiträge zu innovativen Anwendungen von Kunststoffen geleistet. Die vollständige Beschreibung des Versagensverhaltens unter Berücksichtigung aller Einflussgrößen ist mit den in Ultrasim verwendeten numerischen Methoden möglich. Voraussetzung für den Einsatz dieses anspruchsvollen Verfahrens ist die korrekte Kalibrierung der Materialgesetze. Dazu sind außer Hochgeschwindigkeits-Zugversuchen an anisotropen Probekörpern weitere Material- und Bauteiluntersuchungen nötig, welche die erforderlichen Daten liefern: Für die bisher in crashrelevanten Anwendungen verwendeten Kunststoffe der BASF liegen diese Kenntnisse vor. Seit kurzem verfügt die BASF jedoch über eine Klasse von Hochleistungspolyamiden, die Crashanforderungen besser erfüllen können als traditionelle Kunststoffe, die Ultramid Structure-Polyamide mit Langglasfaser (LF)-Verstärkung vorgestellt. Diese neue Produktgruppe stellt einen deutlichen Leistungssprung in Richtung Metallsubstitution dar. Die Vorteile von LF-Materialien für Energie absorbierende Strukturbauteile wie den Crashabsorbern können in der Simulation allerdings nur mit modifizierten Methoden abgebildet werden. Neben der lokal richtigen Beschreibung des Materialverhaltens, also der richtigen Berechnung des Bauteils, ist auch die Auswahl einer angepassten Gestalt unverzichtbar, also die Berechnung des richtigen Bauteils. Diese Unterscheidung ist von Bedeutung, denn sonst können die vorhandenen Methoden und Kunststoffeigenschaften nicht optimal genutzt werden. Mit den beschriebenen Verfahren zur Versagensmodellierung, der Bauteilauslegung mit mathematischen Optimierungsmethoden und Hochleistungspolyamiden wie Ultramid Structure lassen sich die Einsatzgebiete von Kunststoff im Automobilbau beträchtlich erweitern. In dieser Kombination sind nun weitere, zum Teil völlig andere Absorberkonzepte realisierbar, die nicht notwendigerweise dem Prinzip einer kontrollierten Zerstörung folgen, sondern auf einen gezielten, berechenbaren und einstellbaren Kraftabbau abzielen.


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    Titel :

    Mehr Crashsicherheit durch Hochleistungspolyamide und optimierte Simulationsmethoden


    Beteiligte:
    Wüst, Andreas (Autor:in) / Glaser, Stefan (Autor:in) / Wollny, Andreas (Autor:in) / Hess, Heiko (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    6 Seiten, 9 Bilder, 13 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch