Crashsimulation

Der möglichst weitgehende Schutz der Fahrzeuginsassen bei Unfällen erfordert die Einhaltung von Prinzipien der "Crash-Tauglichkeit" bzw. "Crashworthiness". Das bedeutet bei Personenkraftwagen beispielsweise eine möglichst intakt bleibende Fahrgastzelle, bei gleichzeitig hoher Energieabsorption mit "weicher" Charakteristik, also möglichst niedrige Kräfte.

Insbesondere im Automobilbau hat sich die Crashsimulation als unverzichtbares Instrument bei der Entwicklung neuer Produkte erwiesen. Denn dadurch können schon frühzeitig im Computer Varianten der Konstruktion und der Werkstoffwahl untersucht werden und die eigentlich gegenläufigen Ziele der Crasheignung und der aus ökonomischen und ökologischen Gründen angestrebten Gewichtsersparnis ausgeglichen werden.

Kompetenz

Unsere Schwerpunkte:

Bewertung der Crashsicherheit auf der Basis verschiedener Versagenskonzepte (Schädigungsmodelle, Grenzformänderungsschaubild)
Erfassung und Modellierung der Dehnratenabhängigkeit für verschiedenen Werkstoffe (Metalle, Kunststoffe, Vinylschäume, Al-Schäume, Verbundgläser für Frontscheiben)
Charakterisierung und Modellierung von Laser- und Punktschweißverbindungen

Zur verbesserten Beschreibung der beim Crash auftretenden Verformung und Schädigung werden zur Zeit zwei Konzepte untersucht.

Das Grenzformänderungsschaubild, welches zwar die Umformgrenzen eines Werkstoffs für verschiedene Spannungszustände beschreibt, für dessen Ermittlung aber umfangreiche Versuche notwendig sind.

Das Gursonmodell und seine Weiterentwicklungen hingegen beschreiben die Mikromechanismen des duktilen Bruchs. Abgesehen von der bekannten Schwäche des Modells bei überwiegender Schubbeanspruchung, an deren Behebung gearbeitet wird, hängen die Parameter im Prinzip nicht von Geometrie und Größe der Proben ab. Die Anwendbarkeit des Modells wird anhand des Magnesium-Innenteils der Tür des Volkswagen Polo gezeigt.

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