Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, das Potenzial moderner Stahlwerkstoffe und Herstellungsverfahren im Bereich der Fahrzeugbodengruppe zur Verbesserung des Seitencrashverhaltens aufzuzeigen. Mit Hilfe der FEM (Finite-Elemente-Methode) wurde anhand eines Gesamtfahrzeugmodells gezeigt, dass Schweller, Bodenblech und Mitteltunnel als die drei wesentlichen Elemente der Bodengruppe ca 40 % der gesamten Deformationsenergie beim Pfahlaufprall dissipieren. Aus den Betrachtungen des Gesamtfahrzeugcrashs wurden Komponententests abgeleitet, in denen moderne Werkstoffe und Fertigungsverfahren für den Schweller, den Boden und den Tunnel untersucht werden konnten. Mit Hilfe von Fallturmversuchen konnten die Ergebnisse der in der Simulation ausgelegten Strukturen bestätigt werden. die Schweller wurden in Profilbauweise gefertigt, für die flächigen Bauteile für Boden und Tunnel kamen Sandwich- und Gitterbleche zur Anwendung. Aus den getrennt voneinander untersuchten Hauptgruppen wurden die jeweils besten Einzelkomponenten zu einer Gesamtstruktur der neuen Bodengruppe bestehend aus Schweller, Bodenblech, Tunnel, Sitzquerträger und Sitzwanne zusammengefügt. In einem weiteren Komponententest dieses Verbundes konnten die Intrusionen in den Fahrzeuginnenraum im Vergleich zur Ausgangsstruktur um mehr als 40 % reduziert werden. Abschließend wurde die neue Struktur in der FEM-Simulation in das Gesamtfahrzeugmodell integriert und mit dem Serienfahrzeug verglichen. Dabei wurden ebenfalls deutliche Verbesserungen des Deformationsverhaltens erzielt. Als wesentlicher Vorteil erwies sich dabei vor allem die belastungsangepasste Schwellerprofilbauweise, mit der die wesentlichen Forderungen nach einer großflächigen Energieverteilung und der Erhaltung eines deutlich größeren Oberlebensraumes vollständig erreicht wurden.
Entwicklung einer innovativen PKW-Bodenstruktur in Stahlblech-Leichtbauweise mit verbessertem Seitencrashverhalten
Development of a body floor structure in steel lightweight design with improved side-impact-performance
2005
193 Seiten, 234 Bilder, Quellen
Book
German
Entwicklung einer innovativen Pkw-Bodenstruktur mit verbessertem Seitencrashverhalten
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