Rechnerische Abschaetzung des Lastniveaus bei Sonderereignissen / Prediction of strength loads with CAE

Die inneren Fahrwerkslasten bei Sonderereignissen wie Bordsteinueberfahrt oder Bordsteinrempeln sind extrem wichtig fuer die Auslegung sicherheitsrelevanter Fahrwerkskomponenten, lassen sich aber nur mit grossem Aufwand im Fahrversuch ermitteln. Da der Einsatz von Messraedern aufgrund der hohen Belastungen ausgeschlossen ist, werden unter anderem Kraftmessdosen verwendet, um kritische Lastpfade auszuleuchten. Dieser Beitrag zeigt die Moeglichkeiten auf, sowohl die Radlasten als auch innere Schnittkraefte komplett virtuell mittels MKS und FEM zu ermitteln. Ein Abgleich mit im Versuch gemessenen Lasten zeigt sowohl das Potenzial als auch die Grenzen der virtuellen Lastvorhersage auf. Die vorgestellte Methode gestattet zudem Parameterstudien zur Identifikation kritischer Komponenten, die das Lastniveau bestimmen. Exemplarisch wird die Auslegung eines Querlenkers als Sicherungs-Element in der Versagenskette vorgestellt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Internal suspension loads for strength events like Drive over Curb or Skid against Curb are extremely important for designing safety critical chassis components but are hardly ever available from vehicle measurements. The reason is that this kind of measurement is expensive and time consuming. Due to the high load input during the impact it is not possible to make use of wheel force transducers, instead the vehicle needs to be equiped with load cells and strain gauges to identify critical load paths. This paper introduces a method to calculate both wheel centre and internal suspension loads fully virtual by MBD and FEM. Correlation with measured forces will show the potential and the limitations of virtual load prediction. A Design of Experiments is used to identify critical parameters that drive high load levels. How to use a front Lower Control Arm as fuse element in the so called Chain of Failure will be shown as an example. (A)