Zur Optimierung des Schwingungs- und Akustikverhaltens in Fahrzeugen des Premiumsegments ist eine genaue Kenntnis der durch Straßenunebenheiten verursachten dynamischen Vorgänge im System Fahrwerk und Karosserie unabdingbar. Zu diesem Zweck werden in dem hier vorgestellten Projekt die wirkenden Mechanismen erfasst und simulativ untersucht. Hierauf aufbauend können Stellhebel identifiziert werden, die eine strukturdynamische Optimierung der Wirkkette vom Radträger zum Federbeindom ermöglichen. Parallel hierzu werden die Simulationsergebnisse mittels geeigneter Prüfstandsversuche validiert. Karosserie und Fahrwerk werden hierbei nicht als getrennte Baugruppen gesehen, sondern als Gesamtsystem begriffen, das sich durch die Charakteristik des Energieflusses beschreiben lässt. Durch die Gesamtheit der Simulationen wird ein umfassendes Verständnis der lokalen dynamischen Vorgänge ermöglicht und die Voraussetzung geschaffen, die Strukturdynamik zukünftiger Fahrzeuge gezielt und kosteneffizient zu optimieren. Mit den vorgestellten Simulationen zum vertikaldynamischen Wirkkettenverständnis ist es möglich bislang nur im Versuch zu prüfende Eigenschaften von Komponenten entlang eines kritischen Schwingungsübertragungspfades simulativ darzustellen. Damit wird eine deutlich höhere Kenntnis des Akustik- und Schwingungskomfortverhaltens in früher Projektphase und ein tieferes Detailverständnis von Wirkmechanismen gewonnen. Somit werden auch effektivere und effizientere Prüfmethoden ermöglicht. Anhand erster Teilergebnisse wird die grundsätzliche Machbarkeit des Projekts nachgewiesen und die Prüfstandsversuche validiert. Es zeigt sich, dass insbesondere ein Stoßdämpfermodell in seinem vollen Detaillierungsgrad auch für heutige Computer noch einen hohen Rechenaufwand bedeutet, was eine sorgfältige Abschätzung der Einflussparameter notwendig macht, um den Modellumfang und somit die Rechenzeit in einem vertretbaren Rahmen zu halten. Gleichzeitig werden die Modelle weiter detailliert und erweitert, um schrittweise alle am Prüfstand aufgezeigten Effekte korrekt zu berücksichtigen. Aufbauend auf den einzelnen Simulationen soll im weiteren Projektverlauf die schrittweise Integration der Modelle erfolgen, so dass nach und nach das Verhalten der gesamten Wirkkette dargestellt werden kann, was eine Prognose von Fahrzeugeigenschaften vor allem hinsichtlich Schwingungskomfort und Akustik erlaubt. Hierzu wird auch die Methode der Strukturintensitätsanalyse verwendet, die einen detaillierten Einblick in das Schwingungsverhalten flächiger Strukturen erlaubt. Dies erfordert weitere Absicherung durch geeignete Versuche am Prüfstand und schließlich am Gesamtfahrzeug. So werden derzeit Messungen am Hydropulsprüfstand durchgeführt, um den Einfluss des Fahrzeugs auf die Komponenten zu berücksichtigen. Es ist daher unerlässlich, dass auch in Zukunft Versuch und Simulation Hand in Hand betrieben werden, um unter Zeit- und Kostendruck auf effiziente Weise hochqualitative Fahrzeuge zu entwickeln.
Wie kommt die Energie ins Fahrzeug? Ein Beitrag zum detaillierten Wirkkettenverständnis der Schwingungsübertragung von Fahrwerk zu Karosserie
Mess- und Versuchstechnik, VDI-Fachtagung Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung, 15 ; 175-186
VDI-Berichte ; 2106
2010
12 Seiten, 11 Bilder, 6 Quellen
Conference paper
German
British Library Conference Proceedings | 2010
|Leichtmetalle In Karosserie und Fahrwerk
Online Contents | 1996
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Automotive engineering | 1996
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