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PKW-Konstruktion vereinfachen

24.10.2012
Eine neue Methode zur einfacheren Entwicklung und Konstruktion von PKW-Bauteilen ist das Ziel eines Forschungsprojekts an der Technischen Hochschule Mittelhessen in Friedberg.
Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit 296.000 Euro. Projektleiter ist Prof. Dr. Udo Jung vom THM-Kompetenzzentrum für Verkehr – Mobilität – Automotive. Kooperationspartner sind die Adam Opel AG, der Dillenburger Automobilzulieferer Linde + Wiemann sowie die Ingenieurbüros Huß & Feickert (Liederbach) und Bürckenmeyer (Stadtallendorf).

Ein PKW soll einige hunderttausend Kilometer fahren, ohne dass sicherheitsrelevante dynamisch belastete Bauteile versagen. Lebensdauersimulationen im Computer sind die gängige Methode, um bei der Entwicklung neuer Modelle diese Betriebsfestigkeit zu erreichen. Sie sind zeitaufwändig und teuer. Sie müssen die ständig wechselnden Belastungen im Fahrbetrieb ebenso berücksichtigen wie Materialdaten für alle eingesetzten Werkstoffe. Hohe Kosten fallen für die benötigte Hard- und Software an.

„Vor allem für kleine Zulieferfirmen und Ingenieurbüros ist dieses Verfahren in der Regel unwirtschaftlich, besonders wenn die Kapazitäten über das Geschäftsjahr hinweg nicht ausgelastet sind“, erläutert Jung. „Wir wollen deshalb eine Methode entwickeln, die die Komplexität der dynamischen Daten auf wenige wirkungsäquivalente stark schädigende Fahrmanöver reduziert. Die Berechnungen, die wir dann anstellen, sollen einfacher, schneller und kostengünstiger sein.“
Basis für die Entwicklung der neuen Methode sind Daten von realen Teststreckenfahrten, die die Firma Opel zur Verfügung stellt. Im Betriebsfestigkeitslabor der TH werden die durch Simulation gewonnenen Ergebnisse experimentell überprüft.

„Das Ergebnis unserer Arbeit“, so Jung, „soll eine Auslegungsvorschrift sein, die dem Anwender als konkrete Handlungsanweisung dient und alle Arbeitsschritte vorgibt und die nötigen Kennwerte bereitstellt.“ Mit relativ geringem Aufwand lasse sich so in einer frühen Phase der Entwicklung die grundsätzliche Eignung eines Bauteilkonzepts aufzeigen. Die Methode soll auch auf neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren anwendbar sein, über deren Verhalten im langjährigen Fahrbetrieb noch wenig bekannt ist.

Im Forschungsprojekt über ein neues Verfahren zur Auslegung von PKW-Bauteilen arbeitet Prof. Udo Jung (Mitte) mit Shquipe Lushta-Jakupi und Sascha Wörner zusammen.

Das Forschungsvorhaben hat ein Gesamtvolumen von 400.000 Euro und läuft bis 2015. Es wird im Rahmen der Förderlinie 3 der hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE) unterstützt. Damit bezuschusst die Landesregierung Projekte, bei denen Hochschulen mit kleinen und mittleren hessischen Unternehmen zusammenarbeiten.

Erhard Jakobs | idw
Weitere Informationen:
http://www.thm.de/site/kompetenzzentren/vma.html

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