Leichtbau als 'Auslegungsphilosophie' im Sinne einer verantwortungsvollen Nutzung der begrenzt verfügbaren Ressourcen stellt für die Automobilindustrie eine wesentliche Zielrichtung für die Zukunft dar. So können durch neue Werkstoffe und Technologien Wettbewerbsvorteile erzielt werden, wenn es gelingt, die Innovationsführerschaft zu erlangen oder Kosten- und Zeitreduktionen für die Entwicklung und Herstellung der Produkte zu erreichen. Nachdem in den letzten Jahren zunehmend Aluminium als Konstruktionswerkstoff für Automobilstrukturen eingesetzt worden ist, werden in jüngster Zeit erstmalig faserverstärkte Kunststoffe (CFK) in Serienfahrzeugen verwendet. In sehr kleinen Stückzahlen sind mittlerweile Fahrzeuge erhältlich, deren Fahrgastzelle als Teil der Karosseriestruktur vollständig aus CFK besteht. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Werkstoffmodell und geeignete numerische Verfahren zu entwickeln, die eine prognosefähige Simulation des Crashverhaltens von Strukturbauteilen aus CFK ermöglichen. In diesem Rahmen wird ein dreidimensionales Werkstoffmodell entwickelt, das elastisches Materialverhalten, den Übergang zu Versagen und das für das Crashergebnis entscheidende Nachversagensverhalten beschreiben kann. Dieses Modell ist in einem Hydrocode, einem Finite-Elemente-Lösungsprogramm mit expliziter Zeitintegration und nichtlinearem Geometrie- und Materialverhalten, implementiert und wird an realitätsnahen Versuchen validiert. Aufgrund des für CFK charakteristischen spröden Versagensverhaltens gelangt die herkömmliche FE Modellierung an ihre Grenzen. Deshalb soll die Abbildung des Versagensmodus 'Delamination' mit einer adaptiven Modellierung realisiert werden. Als Basis zur Modellentwicklung werden neue, experimentelle Methoden zur qualitativen und quantitativen Untersuchung des Versagensverhaltens von CFK unter statischer und dynamischer Belastung entwickelt.
Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Crashverhalten von Strukturbauteilen aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen
2004
186 Seiten, Bilder, Tabellen, 133 Quellen
Theses
German
Crashverhalten geklebter Automobilteile
Tema Archive | 2005
|Simulationsgetriebene Produktentwicklung eines kohlefaserverstärkten Sportwagens
Tema Archive | 2014
|Bodenverdichtung - Experimentelle und numerische Untersuchungen
HENRY – Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW) | 2018
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