Crashaktive Strukturen erhöhen die passive Sicherheit von Kraftfahrzeugen und liefern einen Beitrag zur Gewichtsreduktion. Gleichzeitig bietet die Technologie Bauraumpotenziale gegenüber konventionellen Bauweisen. Zur Aktivierung der Systeme ist eine angepasste Sensorik notwendig. Unterschiedliche Systemanforderungen und Crashpotenziale leiten sich für In-Crash- und Pre-Crashauslöseszenarien ab. Die Energiebereitstellung zur Umformung und Druckbeaufschlagung der Träger erfolgt innerhalb weniger Millisekunden. Verschiedene Energiespeicher wie z. B. pyrotechnische Gasgeneratoren, Hybrid- und Druckgasgeneratoren oder reine Flüssiggasspeicher werden vergleichend bewertet. Die Modellierung des Strukturverhaltens von der Aktivierung bis hin zur Verformung infolge einer äußeren Crashbelastung erfolgt mittels LS-DYNA. Unterschiedliche Berechnungsansätze wie z. B. der Uniform-Pressure-Ansatz (UP) und die Korpuskularmethode (CPM) werden beschrieben. Die CPM bietet gegenüber dem UP-Ansatz den Vorteil, der zeit- und ortsabhängigen Vorausberechnung des Innendrucks auf Basis von Gasgeneratorkennwerten wie z. B. Massenstrom und Temperaturverlauf des einströmenden Gases. Der Einfluss des Wärmeverlusts bleibt bei der UP-Methode (Airbag Load Curve) unberücksichtigt. In der Korpuskularmethode wird der Wärmeverlust lediglich als Orts- und zeitunabhängiger Wärmeübergang zwischen Gas und begrenzender Struktur abgebildet. Eine Erweiterung auf Basis der kinetischen Gastheorie inklusive thermo-mechanischer Koppelung soll den ganzheitlichen Wärmetransfer für unterschiedliche Materialien abbilden. Grundsatzuntersuchungen zeigen die strukturellen Eigenschaften als Funktion der geometrischen, Werkstoff- sowie systemtechnischen Parameter auf.

    Crash adaptive structures have been published by Daimler at the ESV-Conference 2009. PRE-SAFE® Structures, increase the passive safety of road vehicles and provide a contribution to weight reduction. In addition the technology generates packaging benefits compared to conventional structural applications. For In-Crash and Pre-Crash triggered safety systems different sensors and algorithms are requested. Performance benefits are detectable for pre-triggered applications. For pressurized safety systems there is high pressure loading requested within a few milliseconds. Various energy storage systems such as pyrotechnic inflators, hybrid and compressed gas generators or liquid storage systems have been evaluated. Modeling of the structural behavior from the initial trigger up to externally introduced crash deformation is carried out by LS-DYNA. Different modeling approaches such as the uniform pressure approach (UP) or the corpuscular particle method (CPM) are described. In comparison to an UP-approach CPM offers various advantages such as time-based rise and spreading of the internal pressure. Having the inflator mass flow and temperature available CPM allows the prediction of the maximum pressure und the pressure increase/decrease versus time. The UP-approach (Airbag Load Curve) doesn't consider the influence of heat loss. CPM provides heat loss modeling between the gas and the housing only as a time and location independent constant value. An extension based on the kinetic theory of gases, including thermo-mechanical coupling is under development. Fundamental calculations up to entire vehicle simulations provide finally Pre-Safe structure properties as a function of material, geometry aspects and other system parameters.


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    Titel :

    PRE-SAFE® Structure als automobile Anwendung. Entwicklung intelligenter Tür-/Rohbaustrukturen


    Beteiligte:
    Pelka, J.M. (Autor:in) / Nohr, M. (Autor:in) / Blume, K.H. (Autor:in) / Neutz, J. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    18 Seiten, 15 Bilder, 4 Tabellen, 11 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





    PRE-SAFE® Structure als automobile Anwendung - Entwicklung intelligenter Tur-/Rohbaustrukturen

    Opelka, J.-M. / Nohr, M. / Blume, K.-H. et al. | British Library Conference Proceedings | 2013


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    Stone,T.C. / Huber,A. / Siwy,R. et al. | Kraftfahrwesen | 2015