Fahrzeugbauteile aus Faserverbundmaterialien wie z.B. mit Kohlenstofffasem verstärkte Kunststoffe (CFK) werden daher immer häufiger im Crashfall als energieaufnehmende Komponenten verwendet. Für eine vollständig in den Fahrzeugentwicklungsprozess integrierte Crashsimulation mittels numerischer Methoden stellt dies zusätzliche Herausforderungen auf mindestens zwei Gebieten dar. Um das Verhalten von Verbundmaterialen wie CFK und deren Versagen unter dreidimensionalen Lasten zu beschreiben, müssen zum einen neue Materialmodelle entwickelt werden und zum anderen die räumliche Diskretisierung der Bauteile überdacht werden. Die gängige Methodik der Verwendung von Schalenelementen repräsentiert laminierte Verbundwerkstoffe bei weitem nicht so gut wie die Nutzung dreidimensionaler Volumenelemente. Die häufig auftretende Fragmentierung des Materials unter Crashbelastung benötigt eine adaptive Neuvernetzung oder sogar einen Wechsel zu einer vollständig anderen Diskretisierungsmethode. Netzfreie Methoden wie z.B. Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) können in Kombination mit elementbasierten Formulierungen (FE) genutzt werden, um diesen Fragmentierungsprozess abzubilden. Im vorliegenden Beitrag wird eine entsprechende Methodik beschrieben, mit der eine prognosefähige Crashsimulation von CFK-Strukturbauteilen ermöglicht wird. Ein neuentwickeltes, physikalisch sinnvolles Materialmodell wird mit einer Diskretisierung gekoppelt, die auf Finiten Volumenelementen und adaptiver Neuvernetzung, je nach Deformationsgrad und Schädigungszustand entweder durch Knotenteilung oder Smooth Particle Hydrodynamics (SPH), basiert. Die Anwendung des Modells zur Simulation eines Impaktvorganges wird anhand eines CFK-Probekörpers gezeigt.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Simulation des Energieaufnahmeverhaltens von CFK-Strukturen unter Crashbelastung mittels adaptiver numerischer Methoden


    Contributors:
    Peter, J. (author) / Sauer, M. (author) / Reinhardt, A. (author) / Thoma, K. (author)


    Publication date :

    2003


    Size :

    6 Seiten, 3 Bilder, 10 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




    FEM-Simulation von mechanisch gefügten Verbindungen unter Crashbelastung

    Hahn, Ortwin / Wißling, Matthias | Tema Archive | 2008


    FEM-Simulation von laserstrahlgeschweißten Stahlbauteilen unter Crashbelastung

    Hahn, Ortwin / Hübner, Andrea / Herold, Horst | IuD Bahn | 2007


    Optimierung der selektiven katalytischen Reduktion mittels numerischer Methoden

    Echtle,H. / Schoeffel,S. / Wenninger,G. et al. | Automotive engineering | 2010



    Leichte Sandwichstrukturen in innovativer Fahrzeugbauweise unter Crashbelastung

    Brueckmann,S. / Friedrich,H.E. / Kriescher,M. et al. | Automotive engineering | 2015