Die dynamische Belastung von Abgassystemen resultiert aus zwei dominierenden Anregungsquellen: Motoranregung und Fahrbahnanregung. Während sich die aus der Motoranregung resultierende Belastung in Form von Amplituden- und Phaseninformation eindeutig beschreiben lässt, entzieht sich die Belastung durch Fahrbahnanregung einer solchen deterministischen Definition. Bei durch Fahrbahnunebenheiten induzierten Schwingungen handelt es sich um einen stochastischen Prozess, der als stationär angenommen werden kann. Da die statistischen Eigenschaften wie Mittelwert und Varianz über alle Realisierungen des Prozesses konstant und identisch sind, handelt es sich um einen ergodischen Prozess, was impliziert, dass jede beliebige Realisierung den gesamten Prozess repräsentiert. Für die Berechnung unebenheitsinduzierter Beanspruchungen von Abgassystemen wurde eine Simulationsumgebung entwickelt, die die Komponenten Fahrbahnunebenheit, Fahrzeug und Abgassystem beinhaltet. Für die Berechnung können die üblichen FE-Modelle des Abgassystems eingesetzt werden. Im Beitrag wird die Modellierung der Fahrbahnunebenheit beschrieben, wobei auf die Definition der Fahrbahnunebenheit durch ihre spektrale Dichte und die Generierung künstlicher Unebenheitsschriebe eingegangen wird. Die Wahl des Antwortspektrenverfahrens als Lösungsverfahren wird beschrieben. Damit entfällt die Schwierigkeit, durch Fahrbahnunebenheiten induzierte Einwirkungen mit Hilfe deterministischer Funktionen zu definieren. Die vorgestellte Beispielrechnung zeigt, dass das gewählte Verfahren der Problemstellung gerecht wird. Es erlaubt eine realitätsnahe Abbildung der Beanspruchung des Abgassystems unter unebenheitsinduzierter Belastung.
Numerische Simulation der Beanspruchung von Abgassystemen durch Fahrbahnunebenheiten
Numerical simulation of the dynamic loading of exhaust systems induced by road unevenness
2004
11 Seiten, 8 Bilder, 4 Quellen
Conference paper
German
Numerische Simulation der Beanspruchung von Abgassystemen durch Fahrbahnunebenheiten
Automotive engineering | 2005
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