PROJECTS

SiRiCrash

Aufgrund des hohen ökologischen Drucks und der gleichzeitig steigenden Anforderungen an die Fahrzeugsicherheit setzen die Automobilhersteller zunehmend auf den Einsatz moderner hochfester Blechwerkstoffe.

Ein Nachteil dieser Materialien ist ihre geringe Duktilität, die zu einer stärkeren Lokalisierung von Spannungen und Dehnungen an kritischen Stellen der Karosserie unter Crash-Belastung führt und die Bildung und Ausbreitung von Rissen begünstigt. Um beurteilen zu können, ob diese Risse aus Sicht des Insassenschutzes tolerierbar sind oder ob konstruktive Änderungen vorgenommen werden müssen, sind zuverlässige Simulationsmethoden erforderlich.

In diesem Projekt wird ein alternativer Ansatz zur verbesserten Simulation der Rissausbreitung durch kontinuierliche Elementeliminierung verfolgt.

Im Gegensatz zu den oben erwähnten schädigungsmechanischen Modellen basiert dieser Ansatz auf bruchmechanischen Konzepten. Das Problem des Diskretisierungsfehlers wird umgangen, indem die Spannungen und Dehnungen in einer geeigneten Umgebung des kritischen Elements bewertet werden, in der die Spannungen und Dehnungen nur geringfügig durch den Diskretisierungsfehler beeinflusst werden (nichtlokaler Ansatz). Diese „nichtlokalen“ Spannungen werden dann mit Hilfe eines so genannten „Failure Assessment Diagram“ (FAD) bewertet, das im Vorfeld für den Blechwerkstoff anhand von Experimenten und detaillierten Simulationen von gerissenen Proben abgeleitet wurde. Wenn das FAD ein Risswachstum vorhersagt, wird das kritische Element gestrichen und das nächsthöhere Element vor der Rissspitze auf dieselbe Weise bewertet.

Fokus SiRiCrash

  • Entwicklung und prototypische Umsetzung dieser Methode,
  • Ableitung von FADs für zwei ausgewählte Blechwerkstoffe (Kombination von Mode I und Mode III)
  • Untersuchung der Möglichkeit, (teure) bruchmechanische Versuche zur Ableitung der FADs durch den verstärkten Einsatz von „virtuellen Tests“ auf der Basis von FE-Detailmodellen zu reduzieren.
The project was funded by the program “FORPA” of the Austrian Federal Ministry for Climate Action (BMK).
The program is managed by the Austrian Research Promotion Agency (FFG).
https://projekte.ffg.at/projekt/3774585