Der Wirkzusammenhang zwischen Knotengestaltung und Eigenschaften von PKW-Karosserien
Katrin Wendt
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Katrin Wendt, Der Wirkzusammenhang zwischen Knotengestaltung und Eigenschaften von PKW-Karosserien (2009), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832599737
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Beschreibung / Abstract
Bei vielen innovativen Fahrzeugkonzepten sind die Knotenbereiche zentraler Bestandteil der Karosserieentwicklung. Hier liegen häufig Karosserie-Schnittstellen, die die Trennebenen zwischen Rohbaumodulen oder skalierbaren Strukturbauteilen bilden. Da in den Karosserieknoten die Lastpfade umgelenkt und verteilt werden, prägen diese Bereiche auch maßgeblich die Karosserieeigenschaften, speziell die Steifigkeit. Deshalb ist es wichtig, schon früh in der Konzeptphase die Auswirkungen der Knotengestaltung auf die Karosserieeigenschaften abschätzen und beurteilen zu können. Dazu wird auf Grundlage von Untersuchungen anhand einfacher Ersatzsysteme eine Methode entwickelt. Unter Verwendung neu definierter Kennzahlen ist damit eine Bewertung verschiedener Knotenvarianten hinsichtlich der Karosseriesteifigkeit noch vor Erstellung komplexer virtueller Modelle möglich. Diese Methode wird auf verschiedene A-Säulenknoten eines bestehenden Karosseriekonzepts angewandt und mit den Ergebnissen einer Finite-Elemente-Berechnung verglichen. Aus den theoretischen Betrachtungen sowie aus den konkreten Simulationsrechnungen werden weiterhin Konstruktionsrichtlinien abgeleitet und in einer Übersicht zusammengestellt, die den Wirkzusammenhang zwischen Knotengestaltung und Karosseriesteifigkeit verdeutlicht.
Zur Autorin
Katrin Wendt studierte zwischen 2000 und 2005 an der Technischen Universität Braunschweig und der University of Glasgow Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Luft- und Raumfahrttechnik. Das derzeitige Aufgabenfeld von Frau Wendt in der Konzernforschung der Volkswagen AG in Wolfsburg umfasst innovative Karosseriekonzepte, in dem auch die vorliegende Doktorarbeit entstanden ist.
Zur Autorin
Katrin Wendt studierte zwischen 2000 und 2005 an der Technischen Universität Braunschweig und der University of Glasgow Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Luft- und Raumfahrttechnik. Das derzeitige Aufgabenfeld von Frau Wendt in der Konzernforschung der Volkswagen AG in Wolfsburg umfasst innovative Karosseriekonzepte, in dem auch die vorliegende Doktorarbeit entstanden ist.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung
- 1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
- 2 Die PKW-Karosserie – Stand der Technik
- 2.1 Karosserieeigenschaften
- 2.2 Karosserieberechnung
- 2.3 Karosserieknoten
- 3 Erfassung des Einflusses der Knotengestaltung auf die Karosseriesteifigkeit
- 3.1 Betrachtungen an einer Rahmenstruktur
- 3.2 Einfluss der Rahmensteifigkeit auf die Karosseriesteifigkeit
- 4 Der A-Säulenknoten im Modularisierungskonzept „Faszination Karosseriebau“
- 4.1 Gestaltungsparameter
- 4.2 FE-Simulation und Darstellung der Ergebnisse
- 5 Analyse der Ergebnisse zur Steifigkeitsbetrachtung
- 5.1 Überprüfen der Ergebnisse aus der Wandstärkenoptimierung
- 5.2 Überprüfen der Rahmentheorie
- 6 Konstruktionshinweise
- 6.1 Maßnahmen zur Erhöhung der statischen Steifigkeit einer Karosserie Schwerpunkt: A-Säulenknoten bei Torsion der Karosserie
- 6.2 Berücksichtigung von Zielkonflikten mit weiteren Karosserieeigenschaften und Bestimmung der pareto-optimalen Knoten
- 6.3 Konstruktionskatalog
- 7 Zusammenfassung und Ausblick
- 8 Anhang