Durchstoßversuche an Schutzwerkstoffen für Batterieschutzgehäuse - Experimentell basierter Ansatz für die iterative Materialbeschreibung und Validierung

Dieser Beitrag stellt eine Werkstoff- und Simulationsstudie vor, die verschiedene Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbünde umfasst. Deren Anwendungsziel ist eine Leichtbaulösung für den Batterieschutz in Elektrofahrzeugen. Auf der Basis des Grundwerkstoffs PP-LGF werden verschiedene Varianten mit integrierten Metallgittern oder verstärkenden Gewebelagen (Organoblech) mithilfe von Durchstoßversuchen untersucht und bewertet. Das beste Schutzpotenzial zeigt dabei der Verbund aus PP-LGF und Organoblech. Für diese Variante und die Referenzvariante aus PP-LGF wird ein Modell des Durchstoßversuchs für die Simulation mit LS-DYNA umgesetzt. Die Parameter der verwendeten Werkstoffmodelle werden, ausgehend von Startwerten aus Zugversuchen und Daten- blättern, anhand von Messdaten optimiert. Dabei dienen die optimierten Daten für PP-LGF als Grundlage für die Simulation des Lagenaufbaus aus PP-LGF und Organoblech. Zusätzlich werden verschiedene Einflussgrößen untersucht, um die Robustheit der ermittelten Daten zu bewerten und eine Übertragbarkeit auf andere Anwendungen zu gewährleisten.