Virtueller Test von Fahrzeugkomponenten

Für die Kraftfahrzeugindustrie kommt es ganz entscheidend darauf an, die Entwicklungskosten zu senken, ohne jedoch Einschränkungen im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit der Produkte und die Einhaltung von Sicherheitsstandards hinnehmen zu müssen. Das virtuelle Testen von Komponenten auf Parameter wie Lärm, Vibration und Rauheit in einer integrierten Simulationsumgebung bietet die Möglichkeit, sowohl die Kosten zu reduzieren als auch die Testzeiten zu verkürzen.

Industrielle Technologien

Der Komfort in Automobilen ist ein ganz entscheidendes Verkaufsargument - ohne ein komfortables Interieur mit erheblich gedämpften Vibrations- und Lärmbelastungen wäre ein Automobil nur schwer zu verkaufen. Zur Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit ist die Autoindustrie daher zum Bau von Fahrzeugen mit sprichwörtlich "traumhaftem" Fahrkomfort gezwungen.

Autos in Leichtbauweise müssen nicht nur die durch den europäischen EUCAR-Masterplan geforderten Einschränkungen bezüglich der Schadstoffemissionen erfüllen, sondern auch den Kundenwünschen in puncto Komfort, Leistung und Sicherheit gerecht werden. In Anbetracht dieser Tatsache haben mehrere Automobilhersteller ihre Ressourcen in einem Konsortium zur Entwicklung eines Validierungssystems gebündelt. Mit Hilfe dieses Systems wird sich das Konsortium in einer virtuellen Umgebung mit der traditionellen Unvereinbarkeit zwischen dem Fahrzeuggewicht und der strukturellen Stabilität der Karosserie auseinandersetzen und sich zu diesem Zweck mit Verstärkungen und Fittings, straßenbedingten Vibrationen, der Einführung von High-Tech-Verbundwerkstoffen sowie der Verringerung von Einschränkungen beim Prototyping beschäftigen.

Durch das Verfahren mit der Bezeichnung "Multiobjective Design Optimisation" sind die Hersteller nun in der Lage, Fahrzeugstrukturen, Karosserien und Hilfsrahmen in Relation zu Vibrationstests und realen Eigenschaften der strukturellen Flexibilität zu simulieren. Die Daten dafür stammen entweder aus Finite-Elemente-Modellen oder experimentellen Ergebnissen. So können die Eigenschaften sowohl des gesamten Fahrzeugs als auch von einzelnen Komponenten wie Stoßdämpfern, Hülsen und Hydrolagern validiert und simulierten Tests unterzogen werden.

Durch Erstellung von Profilen aus dem Betriebsverhalten einzelner Teile in Verbindung mit den Gesamtleistungen des Fahrzeugs steht den Entwicklern ein wirksames Hilfsmittel für die Validierung von Konstruktionsspezifikationen zur Verfügung, so dass die bislang angewendeten kostspieligen und Zeit raubenden Verfahren in geringerem Umfang eingesetzt werden können. In einem weiteren Schritt könnten sich diese mathematischen und experimentellen Verfahren weitere Anwendungen in der Fahrzeugentwicklung erschließen.