Simulationssoftware

Courage Compétition nutzt Computer-Simulation, um am 24- Stunden-Rennen von Le Mans teilzunehmen

Mit Software der ESI Group konnte Courage Compétition virtuell das Crash-Verhalten der Nase des neuen Rennwages C60 testen. Das Gewicht der komplett aus Verbundwerkstoffen hergestellten Komponente konnte um den Faktor 4 verringert werden.

Seit mehr als 20 Jahren beteiligen sich die Prototypen des Rennwagenherstellers Courage Compétition an LMP1- und LMP2-Rennen und schneiden im Wettkampf gegen die Fahrzeuge der weltweit tätigen Hersteller erfolgreich ab. Yves Courage, der Gründer des im französischen Departements Sarthe ansässigen Unternehmens, verfolgt das Ziel, seine Fahrzeuge mit Ausnahme des Motors zu 100 % selbst zu konstruieren. Für den Entwicklungsprozess hat Simulations-Software eine integrale Bedeutung, weil sie dem Konstrukteur hilft, rascher und billiger Fahrzeuge mit besseren Eigenschaften zu entwickeln. Mit der Software PAM-CRASH war es möglich, das Verhalten der Nase des neuen Modells C60 zu untersuchen, das am nächsten 24-Stunden-Rennen von Le Mans teilnehmen wird. Ein besonders komplexes Problem bestand darin, dass dieses kritische Teil aus Verbundwerkstoffen hergestellt ist, die sich anders als metallische Werkstoffe bei einem Stoß nicht verformen, sondern in viele kleine Teile zersplittern. Mit PAM-CRASH konnte man die neuen, noch strengeren Frontal-Crash-Versuche durchführen und das Gewicht der Komponenten um den Faktor vier verringern.

„Um die besten Rennergebnisse zu erzielen, müssen wir die wenigen Prozente ausnutzen, die auf der Rennstrecke den Unterschied ausmachen“, erklärt Yves Courage. „Deshalb sind wir mit unseren Software-Lieferanten eine technische Partnerschaft eingegangen. Die ESI Group hat für die Software PAM-CRASH ein neues Crash-Modell für Verbundwerkstoffe entwickelt. Dazu war es nötig, neue Algorithmen zu erarbeiten und zu prüfen.“ Die physikalischen Versuche ergaben, dass die Simulationsergebnisse um nur weniger als 3 % von den Versuchsergebnissen abwichen.

Nach dieser ersten Erfahrung hat Courage Compétition mit SYSPLY, der ESI-Software zum Optimieren von Verbundstrukturen, andere Komponenten untersucht, besonders den Fahrzeugboden aus einer Kohlenstoff-Nida-Kohlenstoff-Sandwichstruktur. SYSPLY zeigte die Bereiche an, in denen hohe Spannungen wirken, aber auch die wenig beanspruchten Bereiche mit übermäßig viel Werkstoff.

Durch Optimieren der Werkstoffverteilung wurde im gesamten Bauteil eine gleichmäßige Spannungsverteilung erreicht. Gleichzeitig gelang es, die Masse der Bodenplatte um 25 % zu reduzieren und die Steifigkeit um 40 % zu erhöhen. Alle Komponenten aus Verbundwerkstoff des neuen C60 wurden auf ähnliche Weise untersucht. Dies führte letztlich dazu, dass die Gesamtmasse um 15 % verringert werden konnte, und das, obwohl die von den neuen Richtlinien vorgeschriebenen Festigkeitswerte viel höher sind.

Angesichts der ständigen Weiterentwicklung der technischen Richtlinien im Motorsport wurde die Rechnersimulation zu einem unverzichtbaren Hilfsmittel für Courage Compétition. Aus Kosten- und Zeitgründen wäre es nicht mehr möglich, physikalische Versuche an mehreren Prototypen durchzuführen. Nach einem Jahr enger Zusammenarbeit mit der ESI Group wurde Courage Compétition zum ersten Hersteller, der zum 24-Stunden- Rennen von Le Mans im Jahr 2004 ein Fahrzeug einsetzte, das bereits den neuen Richtlinien entspricht, obwohl es möglich war, bis zum Jahr 2007 zu warten, um diese Vorgaben umzusetzen. Durch diesen Wettbewerbsvorteil kann Yves Courage seine Modelle C70 und C75 für das Jahr 2006 in aller Ruhe entwickeln.