Experimentelle Untersuchung zu faser- verbundgerechten Crash-Wirkmechanismen bei axialer Druckbelastung/Experimental Studies on Fiber Com- posit-appropriate Crash Mechanisms under Axial Pressure Load

Abstract

INHALT Der Leichtbau und die Crash-Sicherheit im Passagiertransport, wie etwa bei Schienen- und Fahrzeugbau nehmen stetig an Bedeutung zu. Besonders bei neuartigen Antrieben mit Elektromotor zeigen sich neue Sicherheitsanforderungen beispielsweise für den Batterieschutz. Daher sind Untersuchungen zur Entwicklung von leichten Crash-Energie-Absorbern von großer Relevanz. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb sechs verschiedene Crash-Wirkprinzipien experimentell untersucht und ausgewertet. Bei fünf davon erfolgte die Konzeption in Faserverbundbauweise sowie die Variation bezüglich verschiedener Laminataufbauten. Als Referenz-Wirkprinzip diente das duktile Versagen eines Leichtmetalls (Aluminium). Die Prüfung fand mittels Hochgeschwindigkeitsdruckversuchen an Crash-Rohren statt. Nach Auswertung und Gegenüberstellung der Ergebnisse anhand des Kriteriums der spezifischen Energieabsorption (SEA) zeigten sich deutliche Vorteile bei Crash-Rohren mit einem Inversions-Mechanismus.

Design and manufacture of long-lasting lightweight structures for sustainable mobility

“…stabilizes walls during crash (B); Sandwich with FRP cover layers and foam core, foam core stabilizes cover layers during crash (C) [5] Frontal Further development for the crash absorbers was based on previous investigations published in [5] and [6] and some other internal studies, which included the following project-relevant input:…”

“…Due to the increase in energy absorption of approx. 30-50 % by applying the inversion principle compared to simple crushing (see [6]), the inversion crash mechanism was chosen for frontal, side and rear crash absorbers. For this purpose, the internal study provided proof of function on individual crash tubes.…”

“…In the first step, the pole side impact was considered, which represents the most critical load case for both the occupants and the battery. Based on the investigations done in [6] and several numerical simulations, empirical factors could be determined for the upscaling and optimization of the CFRP crash tubes and the cover C-profile to get the final design for the sill structure. Table 2 shows this procedure in some representative steps for crash absorbers.…”