Zur Abschätzung der Lebensdauer von Fahrwerksteilen sind mehrere Berechnungsschritte mit den jeweiligen Teilmodellen erforderlich. Hierbei stellen die komplexen Last-Zeitverläufe und die dadurch entstehenden Beanspruchungs-Zeitfunktionen das größte Problem dar. Es wird ein Verfahren zur Lebensdauerabschätzung vorgestellt, das aus den Modulen gemessene Belastungen, MKS-Modell (Mehrkörpersystem), FEM-Modell (Finite-Elemente-Methode) und Werkstoffmodell besteht. Im Modul MKS-Modell wird der Last-Zeitverlauf des Bauteils auf der Basis von gemessenen Belastungen berechnet. Das FEM-Modell liefert die Strukturspannungen für definierte Belastungssituationen. Das Materialverhalten unter zyklischen Beanspruchungen wird im Modul Werkstoff-Modell beschrieben. Im Kernmodul Lebensdauerabschätzung werden die erforderlichen Rainflowklassierungen und Lebensdauerberechnungen durchgeführt. Die modellmäßige Erfassung von Last-Zeitverläufen, die Abbildung von örtlichen - meist mehrachsigen - Beanspruchungen und deren Beurteilung bezüglich Werkstoffermüdung unter Berücksichtigung von Werkstoffverhalten und Produktionsverfahren ist notwendig, um einen relativen Vergleich von Varianten im Entwicklungsprozeß zu ermöglichen. Erst dieser Schritt stellt die Basis der rechnerischen Voroptimierung von Bauteilen beliebiger Komplexität bezüglich Geometrie und Belastung dar. Das Verfahren wird anhand des Hinterachsträgers der Mercedes E-Klasse dargestellt.
Lebensdauerabschätzung von Fahrwerksteilen unter Berücksichtigung der sich drehenden Hauptspannungen
Fatigue life estimation of chassis components with out of phase loading
1996
20 Seiten, 18 Bilder, 1 Tabelle, 25 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Simulationsversuch , Simulationsmodell , Modellsimulation , Fahrzeugfahrwerk , Fahrzeugachse , Fahrzeugfederung , Radaufhängung , Betriebsfestigkeit , Lebensdauer , Betriebsbeanspruchung , Gebrauchsdauer , Finite-Elemente-Methode , Nichtlinearität , Lastfaktor , Beanspruchungskollektiv , Spannungsverlauf (mechanisch) , Hauptspannung , mechanische Festigkeit , Spannungstensor , Mehrkörpersystem
Gußwerkstoffe in Fahrwerksteilen
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