Auslegung einer Crashboxgeometrie unter besonderer Berücksichtigung der Funktionsfähigkeit beim Schrägaufprall mit begrenztem Impulswinkel

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Auslegung einer Crashboxgeometrie unter besonderer Berücksichtigung der Funktionsfähigkeit beim Schrägaufprall mit begrenztem Impulswinkel

Jüngling, L. / Beck, M.J. / Schüßler, R.

Im sogenannten Crashreparaturtest werden die auftretenden Schäden, insbesondere an Fahrzeugfront und Fahrzeugheck bewertet. Die Erkenntnisse sind maßgeblich für die Typklassen-Einstufung der Versicherungen verantwortlich. Im Frontbereich spielt dabei das 'Stoßfänger-Querträger-Crashbox'-System die tragende Rolle. In Anlehnung an das reale Verkehrsgeschehen wird die Crashbox in einer Testkonfiguration mit einem Impulswinkel von bis zu 15 Grad belastet. Unter erhöhten Aufprallwinkeln muß eine Bewertung der Kraft- bzw. Spannungsverteilung zwischen Querträger und Crashbox durchgeführt werden, da die Motorlängsträger ab einem bestimmten Kraftniveau einknicken, was vermieden werden muß, um kostenintensive Reparaturen zu vermeiden. Die gezeigte neuartige Crashboxgeometrie (Defoelement) zeigt, wie durch eine gezielte Formoptimierung ein universelles, einstoffiges Bauteil zur Energieabsorption erhöhte Anforderungen bezüglich des Schrägaufpralls erfüllen kann. Das auftretende Faltenbeulen des Deformationselementes geht einher mit einer hohen Energieaufnahme. Durch ausgeformte Kammern wird ein regelmäßiger Faltungsprozeß vorbestimmt. Das gleichmäßige plastische Verformungsverhalten wird durch eine ausgeformte Spiralform verstärkt. Bei dem Material handelt es sich um einen gebräuchlichen DCO4-Stahl, der sich durch seine gute Kaltverformbarkeit auszeichnet. Die Berechnung des Schrägaufpralls erfordert eine Kraftverteilungs- bzw. Spannungsanalyse anhand einer dynamischen FEM-Berechnung. Beispielhaft werden die Berechnungen eines glatten Zylindertopfes und des formoptimierten Defoelementes unter verschiedenen Aufprallwinkel dargestellt, die zeigen, daß die Spnnungsverteilung im Defoelement gleichmäßger vorliegt, als bei dem glatten Zylindertopf.