Verbundsicherheitsglas wird unter anderem in Windschutzscheiben oder Panoramadächern eingesetzt. Im Beitrag wird ein Verbundglasmodell vorgestellt, das die unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften von Glas und Polyvinylbutyral-Folie (PVB) berücksichtigt und so ermöglicht, das spröde Versagen der beiden Glasschichten, die Rissentwicklung und das rissüberbrückende Verhalten der PVB-Folie aufzuzeigen. Das Modell eignet sich für Crash-Berechnungen von Vollfahrzeugen wie auch für Detailuntersuchungen an Komponentenmodellen. Das Simulationsmodell sollte die Realität beim Kopfaufprall abbilden. Das Verhalten der Windschutzscheibe wird von den folgenden Parametern bestimmt, die sich geegenseitig beeinflussen: Glaseigenschaften Zug, Glaseigenschaften Druck, PVB-Zugsteifigkeit, PVB-Schersteifigkeit, Anzahl der Integrationspunkte, Vorspannungen, Vernetzungdichte, Vernetzungsart. Das vorhandene Modell wurde erweitert in Bezug auf das unterschiedliche Verhalten des Glases unter Zug und Druck, der Vorspannung der Glasschichten infolge des Produktionsprozesses, Materialeigenschaften der PVB-Folie (Schubsteifigkeit). Die Berücksichtigung der unterschiedlichen Materialien des Verbundglases erfolgt im Rahmen der numerischen Integration über die Höhe des finiten Elementes, die Berücksichtigung der unterschiedlichen Materialeigenschaften über die Verknüpfung unterschiedlicher Materialmodelle mit dem Integrationspunkt. Um die Werkstoffeigenschaften der Glasschichten abzubilden, wurde ein isotrop-linear-elastisches Materialmodell erweitert, das Versagen wurde über Grenzformänderungskurven beschrieben. Dadurch ergab sich auch eine realistischere Abbildung des Rissverlaufs. Das isotrope Materialmodell mit dehnungsbasiertem Versagenskriterium der PVB-Folie wurde so erweitert, dass es die Schubsteifigkeit der PVB-Folie abbildet. Dazu wurde die PVB-Folie mit Volumenelementen abgebildet.
Modelloptimierung von Verbundglas für die Crashsimulation
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 114 , 2 ; 118-123
2012
6 Seiten, 6 Bilder, 3 Quellen
Article (Journal)
German
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