Fahrzeugbremsungen auf unebener Straße und insbesondere Schwingungsphänomene beim Überbremsen von Bodenwellen können extrem hohe Lasten in Längsrichtung verursachen. Die frühzeitige Kenntnis über die zu erwartenden Lasthöhen ist insbesondere während des Entwicklungsprozesses für eine sichere betriebsfeste Auslegung von maßgeblicher Bedeutung. Diesbezüglich werden die signifikanten Einflussgrößen auf die Lasten in Längsrichtung aufgrund von Schwingungsphänomenen in Längs- und Vertikalrichtung beim Überbremsen von Bodenwellen aufgezeigt. Am Beispiel der Zugstrebe werden die Bauteilauslegung und das Optimierungspotenzial anhand der auslegungsrelevanten Lasten verschiedener Parameterkonfigurationen dargestellt. Die aufgestellte Hypothese über den Vorgang der entstehenden Lasten konnte anhand der Messung und der numerischen Simulation bestätigt werden. Es wurden die möglichen Einflussgrößen auf die entstehenden Lasten aufgezeigt. Für die Messung wie auch für die Simulation wurde ein reproduzierbares, prognostizierbares und simulierbares Manöver definiert, welches die Schwingungsphänomene in Längs- und Vertikalrichtung gut beschreibt. Als relevante Größen haben sich die Dämpferkennlinie und auch die Steifigkeit der Zugstrebe und des Zugstrebenlagers herausgestellt. Des Weiteren spielen insbesondere die Fahrgeschwindigkeit, der Bremsdruck und die Bodenwellenhöhe eine wichtige Rolle. Bezüglich des Einflusses der Dämpferkennlinie ist zu erwähnen, dass insbesondere variabel verstellbare Dämpfer die Möglichkeit einer großen Variationsbreite der Kennlinie bieten. Es bleibt jedoch nachzuweisen, dass variabel verstellbare Dämpfer ein entsprechendes Ereignis zuverlässig erfassen und schnell genug reagieren, um einen positiven Einfluss auf die entstehenden Lasten aufzuzeigen. Die Kenntnis der Einflussgrößen auf die Fahrzeuglasten beim Überbremsen von Bodenwellen ermöglicht eine anforderungsoptimierte Gestaltung und Dimensionierung. Hierbei wird deutlich, dass die Lebensdauer durch eine optimierte Gestaltung der lastbeeinflussenden Parameter deutlich beeinflusst werden kann (Faktor vier bei den gewählten Variationsbreiten). Das entwickelte Verfahren liefert entsprechende Hinweise zu den Lastannahmen für die konstruktive Auslegung auch unter korrosiven Umweltbedingungen und verdeutlicht, dass neben den maximalen Bauteillasten das Lastniveau des gesamten Kollektivs durch eine optimierte Gestaltung beeinflusst werden kann.
Vehicle braking on rough roads and especially vibration phenomena induced by braking over road bumps can cause extremely high component loads in longitudinal direction. Especially during the development process an early knowledge of the expected loads is meaningful for a secure evidence of fatigue strength. The significant influencing parameters on longitudinal loads induced by vibration phenomena in longitudinal and vertical direction will be shown by braking over road bumps. In order to exemplify this analysis, the fatigue strength of a tension strut is calculated for several parameter variations
Lastannahmen und Betriebsfestigkeitsnachweis für Fahrwerksbauteile. Einflussgrößen und Optimierungspotenziale bei Bremsvorgängen auf unebenen Strecken
Load assumptions and structural durability proof for suspension components. Influencing variables and optimization potential while braking on rough roads
MP Materials Testing ; 53 , 7/8 ; 399-406
2011
8 Seiten, 11 Bilder, 12 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Betriebsfestigkeit , Fahrwerk (Fahrzeug) , Last (mechanisch) , Nachweis , Einflussgröße , Optimierung , Bremsvorgang , Schwingungsverhalten , Überbremsung , numerische Simulation , Kennlinie , Dämpfer (mechanisch) , Design (Gestaltung) , Dimensionierung , Lebensdauer , Parameteroptimierung , Wöhler-Kurve , Schwingspiel , Korrosionsschutz
Wasserabfluß von unebenen Fahrbahnoberflächen
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