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Wie stabil sind Gussteile?

Das Verhalten von Gussteilen ist bei der Produktentwicklung ein wichtiger Faktor, um bei Unfällen die Sicherheit von Bauteilen einschätzen zu können. Volvo 3P Cab Engineering, mit Sitz in Lyon, Frankreich, hat nun ein neues, komplexes Materialmodell in seine Radioss-Modelle (FE-Solver) eingefügt, um das Verhalten von Bauteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit in Crash Simulationen besser vorhersagen zu können. Volvo 3P ist ein Geschäftsbereich der AB Volvo Gruppe für Produktplanung, Einkauf, weltweite Fahrzeugentwicklung, weltweites Engineering und Produktbereich Management und liefert Lösungen für den weltweiten Lastwagenbereich der Volvo Gruppe. Eine der grundlegenden Herausforderungen von Volvo 3P ist die Beurteilung der Fahrzeugsicherheit unter verschiedenen Crashbedingungen. Zur Unterstützung und Verbesserung der Fahrzeugsicherheit werden intensive Simulationsphasen durchgeführt. Bei der Erstellung eines numerischen Simulationsmodells, welches all die komplexen Bedingungen abdeckt, die bei Crashsituationen eine Rolle spielen, benutzt Volvo 3P Altairs Radioss. Bei den notwendigen Untersuchungen verschiedener Aspekte wie elasto-plastisches Verhalten, Erhärtung, Dehnratenabhängigkeit, triaxialem Verhalten und Versagen, verlässt sich Volvo 3P auf die Modellierungsmöglichkeiten des FE-Werkzeuges. Um Daten über das Materialverhalten bis hin zu Bruch bei Torsion, Zug und Druck (Erhärtung, Dehnratenabhängigkeit, Einfluss des Spannungszustandes) zu erhalten, wurden verschiedene Tests zur Identifikation der Materialeigenschaften durchgeführt. Die gewonnenen Daten konnten zur Validierung des numerischen Modells in Radioss genutzt werden und ermöglichen es den Volvo 3P-Ingenieuren die richtigen Materialgesetze für die Simulation zu definieren. »Die Vorhersage des Verhaltens einzelner Komponenten kann sehr komplex sein, wie sich kürzlich bei der Vorhersage des Crashverhaltens von Halterungen aus Gusseisen mit Kugelgraphit gezeigt hat«, sagte Jerome Lagrut, Senior Analyst, Volvo 3P Cab Engineering. »Da die Halterungen die entscheidende Verbindung zwischen Chassis und Fahrerkabine darstellen, sind sie die Schlüsselkomponenten für das Crashverhalten und die Insassensicherheit. Außerdem müssen bestimmte Anforderungen an das Crashverhalten, wie gesetzliche Vorschriften und strenge interne Anforderungen eingehalten werden. Nach der Identifizierung des Materialverhaltens durch Tests waren wir in der Lage, diese Gesetze in ein Simulationsmodell für weitere Untersuchungen zu implementieren. Die Crashsimulationen der kompletten Fahrzeuge in Radioss zeigten eine sehr gute Übereinstimmung mit den physikalischen Tests und mit dem Ergebnis unserer Entwicklungsanstrengungen sind wir sehr zufrieden«, ergänzt er. -sg-

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Volvo 3P Cab Engineering fügt eines neues Materialmodell in Radioss ein, um das Verhalten von Gussteilen bei Crashberechnungen besser vorherzusagen.

Altair Engineering GmbH, Böblingen Tel. 07031/6208-0, http://www.altair.de

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