Die Massereduktion der Fahrzeugstruktur bei gleichbleibender Biege- und Torsionssteifigkeit ist Ziel einer Untersuchung. Es soll eine konventionelle Blech-Bodenstruktur durch eine innovative Bodengruppe in Sandwichbauweise substituiert werden. Die Herausforderung dieser Analyse besteht in der Einarbeitung dieser Sandwichbauweise in eine konventionelle Fahrzeugstruktur. Stetigkeiten bedingt durch den Wegfall des Mitteltunnels des Referenzkonzepts müssen durch die Sandwichbauweise kompensiert werden. Mit der vereinfachten Umsetzung des Sandwichbodens unter Verwendung einer durchgehenden Wandstärke für den gesamten Boden und einer gleichbleibenden Dichte für den Kern lässt sich gegen über der Referenzbodenstruktur ein vergleichbares Ergebnis hinsichtlich Masse und Steifigkeit erzielen. Die hier analysierte Sandwich-Bodenstruktur wird durch einen Verbund aus Aluminiumdecklagen und einem Kern aus Polyurethanschaum definiert Vorteil des PU-Schaums ist die durch die Schaumdichte anpassbare Steifigkeit. Gegenüber dem Referenzmodell hat das Sandwichkonzept eine um 22 7 % reduzierten maximale Durchbiegung des Bodens vorzuweisen. Die Verbesserung der Biegesteifigkeit ist beachtlich wenn man den Wegfall des erhöhten Biegewiderstandquerschnitts aufgrund des Mitteltunnels bedenkt. Zudem sind mit differenzierteren Lösungen (Anpassung der Wandstärke der Schaumdichte der Kernhohe etc.) noch weitere Masse und Steifigkeitsverbesserungen möglich, weshalb der Sandwichbauweise für einen Pkw-Boden ein erhöhtes Leichtbaupotenzial zugeordnet werden kann. Dies gilt umso mehr wenn man die Isolationseigenschaften der ausgewählten Sandwichkonfiguration berücksichtigt und die Masse eventuell zusätzlich benötigter Bauteile bedenkt.
Leichtbaupotenzial einer Bodenstruktur in Sandwichbauweise
Lightweight Design ; 1 ; 32-39
2014
8 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 2 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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