Es wird ein Karosseriekonzept mit einer Strukturmasse von nur 80 kg vorgestellt, dessen Verhalten in verschiedenen Crashlastfällen untersucht worden ist. Durch seinen Sandwichaufbau sowie die Gestaltungsmerkmale zeigt das Konzept in der Simulation, trotz der geringen Strukturmasse durchweg ein gutes Crashverhalten, ohne lokales Kollabieren und mit geringen Intrusionen. Die nächsten Schritte im Projekt bestehen, neben der Weiterentwicklung einiger Komponenten, wie z.B. Sitzschalen, Sitzbank oder Heckstruktur, in der Erstellung eines Herstellungskonzeptes. Ziel ist die Fertigung eines Karosseriedemonstrators, dessen Eigenschaften durch Versuche auf der Crashanlage des DLR-FK verifiziert werden sollen. Aus diesem Karosseriedemonstrator wird im weiteren Projektverlauf ein fahrfähiger Gesamt-Fahrzeug-Demonstrator aufgebaut. Dadurch können Erfahrungen mit der Integration von Antriebs- und Fahrwerkskomponenten in die Karosseriestruktur, sowie mit dem Verhalten von Struktur und Komponenten im Fahrbetrieb gewonnen werden. Im Anschluss an die Versuchsphase wird die Überführung in eine Serienproduktion, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern, angestrebt. Die geringe Anzahl an Bauteilen und die wenig komplexe Formgebung dieser Teile reduzieren dabei das Investitionsrisiko und erleichtern so den Einstieg in eine Produktion. Dies ist insbesondere bei Fahrzeugen mit alternativen Antriebskonzepten, die zunächst eher in geringen Stückzahlen abgesetzt werden können, ein wesentlicher Faktor. Bei der Berechnung und Auslegung von Sandwichstrukturen ist zur Zeit noch die Darstellung des Verhaltens der Sandwichkerne problematisch, da beispielsweise ein Schaumkern fein verzweigte Risse ausbilden oder in kleine Stücke zerbrechen kann. Diese lassen sich in der FE-Rechnung so nicht abbilden. Um die in der Simulation gezeigten, guten Crasheigenschaften zu bestätigen, ist daher der Aufbau und Test der realen Struktur notwendig. Die Verfeinerung von Materialmodellen und Berechnungsmethoden ist darüber hinaus ein wichtiges Forschungsthema, um die Potenziale der Sandwichbauweise im Automobilbau besser nutzbar zu machen.

    With the development of lightweight vehicle concepts, research institutes as well as the automobile industry can contribute an important part to the future manufacture of ecological and technologically advanced cars. At the Institute of Vehicle Concepts, German Aerospace Center (DLR) a car body structure in sandwich architecture is developed. This structural concept is a consequent implementation of hybrid materials resulting in a lightweight structure made of few parts with relatively simple shape. The packaging and the weight distribution of this newly vehicle architecture has been established in close collaboration between the department of Lightweight and Hybrid Design Methods and some experts from the department of Alternative Powertrains of the Institute of Vehicle Concepts. A hybrid battery fuel cell powertrain added to the car body concept enables developing a novel compact vehicle. Multifunctional structures are playing a major role in the implementation of this powertrain concept. A very light body in white structure with a high level of damage tolerance in case of accidents has been developed. This is achieved by adapting materials and using an architecture of high damage tolerance for structural components. Especially structural foams and honey comb for cores in combination with metallic sheets are qualified. Hereby a high lightweight design potential is achieved. The basic scientific approaches like the novel hybrid material structure architecture, inventive concepts for passenger compartment, innovative frontends or the special crosswise seat beam construction complete the car body structure. In combination with unconventional shape architecture an overall concept of a weight optimized, multifunctional and highly integrated body in white structure is generated. The car body structure is analysed by using FEM-tools. This FEM crash calculation is realized in two different crash scenarios: a frontal load cases (100% overlap) and the pole test (rigid standard pole). Furthermore two static analyses (bending and torsion) are made. Conceptual ideas and innovations will be shown in terms of demonstrating hardware. The objective is a widespread statement concerning the potential, the lightweight construction quality and the practicability of an overall sandwich car body structure to provide a contribution for future development of body in white structures.


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    Titel :

    Funktionsintegrierter Extremleichtbau in Sandwichbauweise


    Weitere Titelangaben:

    Extreme sandwich-lightweight design with high degree of functional integration


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    13 Seiten, 9 Bilder, 8 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch




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