Durch Visualisierung qualitätssichernder Maßnahmen können auch Karosserie-Anbauteile vor Anlauf der Serienproduktion auf Serientauglichkeit überprüft werden. An der Rückwandklappe einer Großraumlimousine wurde die real zu erwartende Einbausituation beispielhaft simuliert. Zur Gewährleistung einer realitätsnahen Simulation müssen sowohl alle Funktionseinflüsse, die auf das Bauteil wirken, als auch die Einflüsse des Herstellprozesses berücksichtigt werden. Das konnte durch Bauteil-Rekonstruktion und Lastfall-Beaufschlagung erreicht werden. Das rekonstruierte und mit Ersatzlastmodellen beaufschlagte Bauteil wurde in seine nominelle Umgebung 'virtuell' eingebaut, mit dem Ziel, Spaltmaße zu ermitteln, deren Ausprägungen als wesentlicher Indikator für die Qualitätsbeurteilung von Fahrzeugkarosserien gilt. Hierzu wurden in einem ersten Schritt die Kraftwirkungen der relevanten Funktionselemente quantifiziert. Aus den ermittelten Kraftwirkungen der jeweiligen Funktionselemente wurden virtuelle Lastfälle entwickelt. Mit Hilfe der Berechnungssoftware Nastran konnten die aus den Funktionselementen resultierenden Geometrieverschiebungen berechnet und simuliert werden. Die Untersuchung zielte zunächst auf die Wirkungsermittlung eines jeden Lastfalls ab. Durch eine anschließende Lastfall-Überlagerung konnte die real zu erwartende Einbausituation im Fahrzeug abgebildet werden. Zur messtechnischen Verifizierung der Berechnungsergebnisse wurden die virtuell betrachteten Lastfälle an einer speziell angefertigten Messvorrichtung exakt nachgebildet. Ein Vergleich der Simulations- und Messergebnisse gab Aufschluss sowohl über die Berechnungsqualität als auch über die anteiligen Geometrieverschiebungen der Funktionselemente. Das für die Zielsetzung dieser Arbeit entscheidende Verifizierungsergebnis zeigte der Lastfall Superposition. Die Plausibilitätsuntersuchung ließ den Schluss zu, dass die Kraftwirkungen der Funktionselemente und deren Auswirkungen auf die Geometriestruktur mittels Finite-Elemente-Methode ausreichend exakt berechnet und simuliert werden konnten. Die Berücksichtigung der Fertigungseinflüsse konnte durch Einbindung einer realen Rückwandklappe aus der laufenden Produktion gewährleistet werden. Die Beaufschlagung mit virtuellen Funktionslastfällen bestätigte, dass der methodische Ansatz zur Nachbildung einer virtuellen Einbausituation von Karosserie-Anbauteilen praxisnah realisierbar ist.
Virtuelle Qualitätsbewertung großflächiger Karosserie-Anbauteile durch Simulation von Funktionseinflüssen an digital rekonstruierten Bauteilen
2009
205 Seiten, Bilder, Tabellen, 70 Quellen
S. Anh.)
Theses
German
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