Embed Size (px)
Citation preview
| |
Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS
Kurzzusammenfassung der Ergebnisse
| |
Schraubenverbindungen im Fahrzeugbau
Juli 2016 Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS 2
1. AUSGANGSSITUATION
§ Neben Schweißverbindungen sind Schrauben die häufigsten Verbindungsmittel
§ Ein Mittelklassefahrzeug enthält circa 250 sicherheitsrelevante Schrauben
§ Bei Crash-Simulationen werden Schraubenverbindungen bisher in den meisten Fällen durch eine vereinfachte Ersatzmodellierung abgebildet
§ Die Anforderungen an die Prognosefähigkeit der Gesamtfahrzeugsimulationen und für den Insassenschutz steigen
§ Eine leistungsfähigere Modellierung bei günstigen Kosten ist nötig
| |
Hauptziele
Juli 2016 Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS 3
2. AUFGABENSTELLUNG
§ Programmierung einer Schrauben-GUI (graphical user interface) für ANSA, um Solid-Schrauben automatisch zu erzeugen § Materialkarten von Schrauben für verschiedene Festigkeitsklassen erstellen und validieren.
Die Bruchkraft soll möglichst mit Theoriewerten oder Versuchsdaten übereinstimmen - Betrachtete Schraubengrößen: M8, M10, M12, M14, M16, M18 - Betrachtete Festigkeitsklassen: 6.8, 8.8, 10.9, 12.9 - Art des Gewindegangs: metrisch - Für Materialeigenschaften: elastische Deformation
plastische Deformation Einschnürung bis zum Bruch - Kriterien zur Beurteilung der Schraubenmodellierungsgüte: Zugbruchkraft, Scherbruchkraft
| |
Mögliche Schraubenvarianten
Juli 2016 Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS 4
3. PROJEKTBESCHREIBUNG / UMSETZUNG
Vier Varianten der Schraubenmodellierung: (A) Schrauben mit Mutter und Schaft
(B) Schrauben mit Mutter, aber ohne Schaft (C) Schrauben ohne Mutter, aber mit Schaft (D) Schrauben ohne Mutter und ohne Schaft
| |
Schrauben-GUI für Schrauben mit Mutter
Juli 2016 Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS 5
3. PROJEKTBESCHREIBUNG / UMSETZUNG
§ Gebiet 1: Wahl von Schraubengröße, Festigkeitsklasse, Art der Schraubenverbindung
§ Gebiet 2: Definition Schraubengeometrie
§ Gebiet 3: Parameter für Vorspannung
§ Gebiet 4: Schrauben erzeugen und positionieren (Schraube wird automatisch nummeriert, Kontakte zum Flansch erstellt, für Output als einzelnes Include vorbereitet)
| |
Ergebnis
Juli 2016 Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS 6
4. ERGEBNISSE UND AUSBLICK
§ Das Tool wurde entwickelt, um einfacher und schneller als bisher qualitativ hochwertige Schraubenmodelle für Crash-Lastfälle
erzeugen zu können
§ Über eine einfache GUI (graphical user interface) lassen sich die Schrauben inklusive Vorspannungsberechnung erzeugen und mit drei Klicks positionieren
§ Die Schrauben werden über einen Connector vorgespannt, so dass eine realistische Klemmung erreicht wird
§ Zusätzlich wurde ein Materialmodell mit Versagenskriterium erstellt und validiert, welches viele gängige Schraubengrößen und Festigkeitsklassen berücksichtigt
§ Das Modell basiert auf theoretischen Werten aus den Schrauben-Tabellen
§ Die Schrauben zeigen in den Testlastfällen ein vergleichbares und realistisches Ergebnis, größere Abweichungen treten erst bei höheren Verformungsgeschwindigkeiten auf
| |
Sie möchten mehr erfahren?
Juli 2016 Entwicklung eines automatischen Schraubengenerators für Crash-Simulationen in ABAQUS 7
TECOSIM Technische Simulation GmbH Wolfgang Woost General Manager Wilhelm-Wagenfeld-Str. 3 D-80807 München
Tel +49 (0)89 552 679-17 Fax +49 (0)89 552 679-22 Mail [email protected] www.tecosim.com
