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Methodenentwicklung in der Crashsimulation zur Absicherung des Fahrzeugentwicklungsprozesses

In den vergangenen Jahren wurden am Mercedes Technology Center (MTC) in Sindelfingen verstärkt Anstrengungen unternommen, die Prognosesicherheit von Berechnungsmodellen insbesondere in der Crashsimulation zu steigern. Ein Schwerpunkt hierbei lag an der konsequenten Weiterentwicklung der Werkstoffbeschreibungen. Im vorliegenden Beitrag wird ein Abriss der Tätigkeiten im MTC gegeben. Nach einer kurzen Einführung in die methodische Vorgehensweise und dem Stellenwert der Berechnung innerhalb der Fahrzeugentwicklung werden die einzelnen Teilprojekte, die maßgeblich am MTC mitentwickelt wurden, vorgestellt. Diese erstrecken sich über reine Modellierungstechniken bis hin zur Entwicklung und Implementierung neuer Stoffgesetze in das Finite Element Programm LS-DYNA. Im vorliegenden Beitrag wird sich auf die explizite FEM beschränkt. Zur Prognose des Materialverhaltens für metallische Werkstoffe wird anhand höchstfester Stähle und Aluminiumwerstoffen die Charakterisierung und Validierung mit dem Gurson-Modell (MAT_GURSON) aufgezeigt. Ein Biegeversuch an einem verrippten Hutprofil zeigt die Übereinstimmung der Schädigungsprognose mit dem Experiment. Für nichtmetallische Werkstoffe wird die Entwicklung der Stoffgesetze bzw. deren Modifikation für Elastomere (MAT_SIMPLIFIED_RUBBER/FOAM, MAT_SIMPLIFIED_RUBBER_WITH_DAMAGE), Schäume (MAT_FU_CHANG_FOAM) sowie Thermo- und Duroplaste (MAT_SAMP-1) zusammengefasst. Die Darstellung der Methodik zur Modellierung von Verbundglas und die Behandlung von Verbindungstechnik wie Punktschweißen (MAT_SPOTWELD_DAIMLERCHRYSLER) sowie Kleben schließt diesen Übersichtsbeitrag ab.

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