Bei der rechnerischen Bewertung der Betriebsfestigkeit von Rohbaukarosserien ist die Lebensdauerberechnung auf Basis von Inertia Relief Spannungen eine geläufige Methode, allerdings ist die Aussagefähigkeit in den Bereichen, die innerhalb der Anregungsfrequenzen des Schlechtweg-Lastfalles Eigenfrequenzen haben, begrenzt. Im Beitrag werden sowohl diese Methode als auch andere Methoden dargestellt und die Vorteile im Hinblick auf Berücksichtigung von dynamischen Effekten beschrieben. Die Betriebsfestigkeitsauslegung mittels statischer Ersatzlastfälle ist der schnellste Weg für eine rechnerische Bewertung, erfordert allerdings eine sehr hohe Erfahrung und ein großes Know-how bei dem empirischen Zusammenhang zwischen Spannungen und Lebensdauer. Außerdem ist bei den heutigen großen FE Modellen mit ihrer vereinfachten Abbildung der Schweißpunktgeometrie für eine Rohbaukarosserie eine Bewertung von Schweißpunkten anhand von Spannungswerten nicht sinnvoll. Die Lebensdauerberechnung mit Inertia Relief Spannungen hat Vorteile, wie die Berücksichtigung der Ermüdungseigenschaften des Materials und die Berechnung mit dem geringsten Einsatz von Ressourcen. Die Methode leidet unter einer Ungenauigkeit bezüglich Bereichen, in denen vibrationsbedingte Betriebsfestigkeitsprobleme auftreten. Spannungsüberhöhungen aufgrund von Resonanzeffekten innerhalb der betrachteten Struktur sind nicht berücksichtigt. Mit einer frequenzbasierten Betriebsfestigkeitsanalyse ist es möglich, das dynamische Verhalten der Struktur zu erfassen. Nachteil ist der hohe Bedarf an Speicherkapazität und die lange Rechenzeit. Transiente Lebensdauerberechnungsmethoden können die dynamische Effekte der Struktur berücksichtigen. Eine direkte transiente Analyse einer kompletten Karosserie ist aufgrund des enormen Speicher- und CPU-Bedarfs nicht möglich. Eine modale transiente Analyse bietet eine kürzere Rechenzeit, aber dennoch erfordert sie eine große Speicherkapazität bei der Ermittlung der Spannungs-Zeit-Verläufe. Die Lebensdauerberechnung mit modaler Superposition bietet die Möglichkeit, mit kleinerer Datenmenge die rechnerische Bewertung von großen Strukturen, wie Fahrzeugkarosserien, vorzunehmen, einschließlich der Berücksichtigung aller Trotzdem ist der Einsatz der Methode für gesamte Rohbaukarosserien hinsichtlich Strukturresonanzen realistischer als die anderen alternativen Methoden, welche die dynamischen Effekte aufgrund Resonanzen berücksichtigen können.
Schädigungsberechnung an Rohbaukarosserien unter Berücksichtigung von dynamischen Effekten: Möglichkeiten und Grenzen
Fatigue life analysis of body in white considering the dynamic effects: Possibilities and limitations
2006
16 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 28 Quellen
Conference paper
German
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1986
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