Leichtbau mittels Metall-Faserverbund-Sandwichmaterialien in Fahrzeugkarosserien
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Beschreibung
Leichtbau in der Fahrzeugtechnik ist eine Schlüsseltechnologie zur Steigerung der Wett¬bewerbs-fähigkeit. Aufgrund der Vielzahl der Anforderungen an das Material rücken Hybrid¬materialien, also ein Zusammenschluss einzelner Werkstoffe, zunehm¬end in den Fokus der Leicht¬bau¬forschung. In dieser Arbeit werden Metall-Faser¬¬verbund-Sand¬wich¬materialien (MFS) mit Thermoplastkern motiviert durch die hohe Festigkeit, Biegesteifigkeit und Dauer¬festigkeit hinsichtlich ihres Leichtbaupotenzials in Fahrzeugkarosserien untersucht. Für die Unter¬suchungen wurden als Repräsen¬tanten Stahl-CFK-Stahl (SCS) und Magnesium-CFK-Magnesium (MCM) mit passen¬dem Haftvermittler zwischen Metall und FVK ausgewählt. Die Sand¬wich¬platten werden über ein Hei߬ver¬pressen der Materialien bei gleichzeitiger Konsoli¬dierung der Kern¬schicht hergestellt.
Ziele dieser Arbeit waren, ein geeignetes Kalibrierungs- und Validierungsverfahren für die Simulationsmodelle zu erforschen, um Crashbelastungen in guter Genauigkeit berechnen zu können sowie das Leichtbaupotenzial dieser Materialklasse beispielhaft zu untersuchen. Hierfür wurde basierend auf den Simula¬tions¬modellen je eine Bodenstruktur aus der jeweiligen Materialkonfiguration ausgelegt und in ein Referenz¬fahrzeug integriert. Auslegungslastfälle waren der Euro NCAP Pfahl¬auf¬prall, der Frontal¬aufprall ODB sowie vergleichbare Biege- und Torsions¬steifigkeiten der Roh¬karosserie.
Autor*in
Thorolf Schulte
Themen in »Leichtbau mittels Metall-Faserverbund-Sandwichmaterialien in Fahrzeugkarosserien«
Crashsimulation Faserverstärkter Kunststoff Karosserie Leichtbau Sandwichmaterial