Mit der Entwicklung hochproduktiver Methoden zur Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen mit Thermoplastmatrix gewinnt der Einsatz von Kunststoffkomponenten auch in tragenden Strukturen von Automobilen an Interesse. Kunststoffe eignen sich vor allem für Bauteile, die der passiven Sicherheit der Fahrzeuginsassen dienen. Bei einem Unfall müssen 'Knautschelemente' den größten Teil der Aufprallenergie absorbieren. Die Simulation des Deformationsverhaltens und die schrittweise Optimierung des Designs von Autokomponenten aus Verbundwerkstoffen innerhalb eines Systems zur computergestützten Konstruktion (CAE) gestaltet sich relativ schwierig. In der Finite-Elemente-Analyse müssen die Anisotropie und das komplexe Bruchverhalten der Composite berücksichtigt werden. In die Modellierung sind ferner die lokale Mikromechanik der Schichtstoffe sowie die Abhängigkeit der Materialfestigkeit von der Temperatur und der Verformungsgeschwindigkeit einzubeziehen. Unter dem Namen LS-DYNA3D wurde ein Finite-Elemente-Programm entwickelt, in dem die unterschiedlichen Materialeigenschaften in jeder Schicht und Raumrichtung definiert werden können. Erste Ergebnisse werden anhand der Verformung von konischen Crashkörpern sowie der Frontpartie eines Autos beim unsymmetrischen Aufprall auf ein festes Hindernis vorgestellt.
Modelling of textile composites for automotive crash structures
Modellierung des Verformungsverhaltens von textilverstärkten Compositen für Crashkomponenten in Automobilen
1996
12 Seiten, 11 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
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