Die Simulationsrechnung für das Crash-Verhalten von Kunststoff-Kraftstoffbehältern mit Finite-Element-Methoden und die Ermittlung der für die Berechnung erforderlichen Kennwerte wurden für den VW-Transporter durchgeführt. Die für die FEM-Rechnungen notwendigen Kennwerte wurden durch Zugversuche zur Bestimmung von Spannung, Dehnung und E-Modul bei verschiedenen Temperaturen und Abzugsgeschwindigkeiten bestimmt. Die Proben wurden aus fertigen Behältern entnommen. Die Wanddickenverteilung wurde durch Wanddickenmessungen ermittelt. Zur Verifikation der Rechnungen wurden folgende Versuche durchgeführt: Berstversuche zur Bestimmung der Gesamtverformung und Dehnung des Tanks; Beschleunigungsversuche bei 32, 60 und 65 Grad C zur Bestimmung der maximalen Tankdeformation; Beschleunigungsversuche ohne Verformung der Karosserie und mit den Verzögerungen beim Crash; Untersuchung der Flüssigkeitsbewegung in einem transparenten Behälter mit Crash-Verzögerung; Verifizierung der Crash-Berechnung mit modelliertem Kraftststoffbehälter im Transporter-Crashtest. Die Crashberechnung basiert auf FEM-Methoden zur Mehr-Körper-Simulation, der Kontaktmechanik sowie Simulationen strömungsmechanischer und thermodynamischer Vorgänge. Die Berechnungselemente des Tanks berücksichtigen, daß die Wandstärke des im Blasformverfahren gefertigten Polyethylentanks unterschiedlich ist. Für das Materialverhalten kann ein isotropes Verhalten angenommen werden. Die Geometrie der Spannbänder wird so berechnet, daß kurz nach Beginn der Rechnung Spannbänder und Tankstruktur vorgespannt sind. Die Flüssigkeit wird durch Solid-Elemente dargestellt. Berechnet und gemessen wurde für den Frontal-Crash des Transporters bei 56 km/h. Die Ergebnisse von Versuch und Rechnung stimmen sehr gut überein. Unterschiede resultieren aus Drehungen des Beschleunigungssensors während des Crashversuchs.
Grundlagen für die Crashberechnung von Kunststoff-Kraftstoffbehältern
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 101 , 12 ; 1020-1025
1999
6 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen, 9 Quellen
Article (Journal)
German
Grundlagen für die Crashberechnung von Kunststoff-Kraftstoffbehältern
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