Bewertungsmöglichkeiten und Grenzen der Werkstoffcharakterisierung für den Crash mit Hilfe von exemplatischen Crashprobekörpern

Zur Bewertung des Werkstoffverhaltens unter Lastbedingungen des Crashs wurden und werden in großem Umfang Fallturmversuche an verschiedenen Crashprobekörpern durchgeführt. Die Überführung dieser Versuchsergebnisse in eine skalare, werkstoffbezogene, jedoch geometrieunabhängige Bewertungsgröße ist seit langem Wunsch der Werkstoffentwickler und der Konstrukteure von Karosseriestrukturen. In der vorliegenden Untersuchung wurde eine Bewertungsgröße mit einer zugehörigen, beschreibenden Funktion hergeleitet. Die Arbeit gliederte sich in eine teilanalytische Betrachtung, eine Parameterstudie mittels der FEM und der Auswertung einer größeren Versuchsdatenmenge. Anhand der teilanalytischen Betrachtung und der Simulationen wurde ein vereinfachter, technisch-anwendbarer, funktioneller Zusammenhang hergeleitet. Die FEM bietet in diesem Zusammenhang die notwendige Voraussetzung, den komplexen Deformationsvorgang im Faltenbeulen nachzuvollziehen. Um die Tragfähigkeit der Bewertung mittels Simulation überprüfen zu können, wurden einerseits die Einflussparameter aus Simulation und Versuch bewertet und andererseits Unterschiede zwischen Versuch und Simulation eingeschätzt. Die Beurteilung der Einflussgrößen innerhalb der FEM zeigen, dass der Beschreibung des Materials ein wichtige Bedeutung zukommt, jedoch haben weitere Parameter, wie Elementansatz, Abbildung der Geometrie, Elementgröße und Blechdicke signifikante Einflüsse. Mit Abschluss der Untersuchungen wird eine Crash-Last-bezogene Bewertungsgröße vorgestellt, der das Crash-Energie-Transformationsvermögen (kurz CET-Wert) beschreiben kann. Die Bewertungsgröße ist entsprechend der Betrachtungen für Crashboxsysteme anwendbar.