Crashanlage
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Forschungsprojekt „Entwicklung von Produktionsverfahren zur Herstellung höchstfester hybrider Verbundstrukturen zur Gewichtsminimierung im Automobilbau“: Ein wesentlicher Abschnitt dieses Projektes war neben der Prozessgestaltung die Herstellung höchstfester hybrider Verbundstrukturen. Es wurden u. A. Doppel-Z-Profile und Hutprofile partiell mit CFK verstärkt. Zur Ermittlung von leichtbaurelevanten Kennwerten, wie das spezifische Energieaufnahmevermögen, des Verformungsverhaltens und des resultierenden Kraftniveaus wurden die hergestellten Verbundstrukturen statisch und dynamisch untersucht. Besonders im Hinblick auf dehnratenabhängige Eigenschaften der Materialien sind dynamische Untersuchungen von Proben und Bauteilen unerlässlich. Die dynamischen Untersuchungen fanden ausschließlich an der Crashanlage des Lehrstuhls für Leichtbau im Automobil in Form von Stauchversuchen und 3-Punkt-Biegeversuchen statt. Bei den Stauchversuchen wurden Doppel-Z-Profile, die beispielsweise als Ersatzgeometrie für Energieabsorptionselemente verwendet werden, axial belastet und Kraft-Weg-Verläufe messtechnisch erfasst. Mit dem zusätzlich integrierten Highspeed-Kamerasystem konnte das Verformungsverhalten der Proben aufgenommen und den wirkenden Kräften zugeordnet werden. Wissenschaftliche Arbeit „Werkstoffkennwerte bei höheren Dehnraten“: Die Grundlage für numerische Simulationen unter Crashbelastung ist die Ermittlung des dehnratenabhängigen Werkstoffverhaltens, da sich die mechanischen Eigenschaften wie z. B. die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung vieler Materialien bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten verändern. So beträgt beispielsweise der Zugfestigkeitsanstieg eines CP800 (WB) bei einer Dehnrate von 250 s^-1 im Vergleich zur quasistatischen Dehnrate von 1 s^-1 etwa 60 MPa. Das Werkstoffverhalten bei hohen, crashüblichen Dehnraten (> 100 s^-1) wird mit dem Prüfstand für Hochgeschwindigkeitszugversuche an der Crashanlage des Lehrstuhls für Leichtbau im Automobil untersucht, so dass die benötigten Daten für korrekte Crashsimulationen ermittelt werden können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Advanced manufacturing technologies for automotive structures in multi-material design consisting of high-strength steels and CFRP. 56th International Scientific Colloquium (56th IWK)
Frantz, Meike; Lauter, Christian; Tröster, Thomas
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Crash tests of hybrid structures consisting of sheet metal and local CFRP reinforcements. 15th European Conference on Composite Materials
Lauter, Christian; Frantz, Meike; Kohler, Jan-Philip; Tröster, Thomas
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Crash worthiness of hybrid pillar structures consisting of sheet metal and local CFRP reinforcements. 15th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM15)
Lauter, Christian; Niewel, Jörg; Siewers, Bernd; Zanft, Björn; Tröster, Thomas
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Manufacturing processes for automotive structures in multi-material design consisting of sheet metal and CFRP prepregs. 16th International Conference on Composite Structures (ICCS16), Porto (Portugal)
Lauter, Christian; Dau, Jens; Tröster, Thomas; Homberg, Werner
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Multi-material systems. High strength steels and fiber-reinforced plastics, 6th European Conference on Steel and Composite Structures (Eurosteel 2011)
Lauter, Christian; Sköck-Hartmann, Britta; Gries, Thomas; Tröster, Thomas; Linke, Markus
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Simulation and testing of hybrid structures consisting of press-hardened steel and CFRP. 1st International Conference on Mechanics of Nano, Micro and Macro Composite Structures (ICNMMCS)
Reuter, Corin; Frantz, Meike; Lauter, Christian; Block, Holger; Tröster, Thomas
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Multi-material systems for tailored automotive structural components. 18th International Conference on Composite Materials (ICCM18)
Dau, Jens; Lauter, Christian; Damerow, Ulf; Homberg, Werner; Tröster, Thomas
