Fahrzeugsicherheit

Fahrzeugsicherheit

Der Wunsch nach mehr Sicherheit im Straßenverkehr für alle Teilnehmer treibt die Gesetzgebung und Verbraucherschutzorganisationen auf der ganzen Welt an. Mit jeder Fahrzeuggeneration wird der Sicherheitsstandard nach oben geschraubt, dabei ersetzen neue Anforderungen nicht die bestehenden, sondern erweitern diese. Die Simulationsspezialisten der CDH AG entwickeln dabei die sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges lange bevor der erste Prototyp in Hardwareversuchen getestet wird.


Crash-Simulation

Dem Fahrzeuginsassen muss unter allen denkbaren Unfallszenarien genügend Überlebensraum zur Verfügung gestellt werden. Dies resultiert in den verschiedensten Crashlastfällen:

Frontcrash
gem. gesetzlicher Vorgaben, wie z. B. FMVSS208 oder ECE R96 gem. Verbraucherschutz, wie z. B. IIHS Small Overlap oder EuroNCAP

Seitencrash
gem. gesetzlicher Vorgaben, wie z. B. FMVSS214 oder ECE R95 gem. Verbraucherschutz, wie z. B. IIHS Seitencrash oder EuroNCAP Pfahlaufprall

Heckcrash
gem. gesetzlicher Vorgaben, wie z. B. FMVSS301 gem. Verbraucherschutz, wie z. B. EuroNCAP

Überschlag
gem. gesetzlicher Vorgaben, wie z. B. Dacheindrückung

Die Berücksichtigung von Low Speed Lastfällen gewährleistet, dass das Fahrzeug leichte Parkrempler ohne Schaden und leichte Auffahrunfälle nur mit geringen Reparaturkosten übersteht. Front- und Heckcrash Wie z. B. AZT, RCAR, Pendel.

Mit Hilfe der Crashsimulation finden die CDH Spezialisten die richtigen Eigenschaften für jedes Bauteil, wie Geometrie, Material und Verbindungstechnik, sowie für die Fahrzeugstruktur als Ganzem. Dies stellt für alle Crashdisziplinen und sonstige Anforderungen eine multidisziplinäre Optimierung dar. Abhängig von der Projektphase kommen unterschiedlich Simulationsmethoden zum Einsatz u. a.:

  • Vereinfachte Konzeptmodelle
  • Topologieoptimierung
  • Wandstärkenoptimierung
  • Stochastische Simulation

Insassenschutz

Im Rahmen der Insassensimulation werden alle Teile des Fahrzeuges optimiert, die während eines Unfalls möglicherweise in Kontakt mit den Insassen kommen. Eine besondere Bedeutung haben dabei die primären Komponenten des Rückhaltesystems Airbag und Gurt. Aber auch Bauteile, wie Sitz und Instrumententafel werden gezielt auf die Interaktion mit dem Insassen ausgelegt. Der Einsatz moderner Sensoren erlaubt u.a. die Unterscheidung von verschiedenen Unfallschweren, der Insassengröße und der Sitzposition. Mit Hilfe umfangreicher Parameterstudien werden in der virtuellen Entwicklung die optimalen Eigenschaften für z. B. Airbaggasgeneratoren oder Gurtkraftbegrenzer gesucht. Speziell bei der Entwicklung von Airbagsystemen wird auch das Risiko- potential über die Betrachtung s. g. Out-of-Position Lastfälle berücksichtigt. Die realistische Abbildung des physikalischen Verhaltens, sei es das Abbrandverhalten von Gasgeneratoren oder das Entfalten von gefalteten Airbags, in der Simulation sind Voraussetzung für belastbare Simulationsergebnisse.


Frontcrash
gem. gesetzlicher und Verbraucherschutzvorgaben,
wie z. B. FMVSS208 5%ile HIII Dummy

Seitencrash
gem. gesetzlicher und Verbraucherschutzvorgaben,
wie z. B. IIHS SiD IIs

Heckcrash
gem. gesetzlicher Vorgaben, wie z. B. FMVSS301
gem. Verbraucherschutz, wie z. B.

Die Vielzahl an Designparametern in Kombination mit der großen Anzahl unter-schiedlicher Lastfälle, sowie der Wechselwirkung einzelner Parameter macht den Einsatz von automatischen Optimierungsmethoden notwendig. Abhängig von der konkreten Fragestellung können verschieden Methoden verwendet werden:

  • Design of Experiment (DoE)
  • Gradientenbasierte Optimierungsalgorithmen
  • Evolutionäre Optimierungsalgorithmen
  • Stochastische Optimierungsalgorithmen

Partnerschutz

Neben dem Schutz des Fahrzeuginsassen, hat der Partnerschutz immer mehr Bedeutung gewonnen, voran der Fußgängerschutz. Im Zielkonflikt zwischen Fahrzeugdesign, Bauraum und Sicherheits anforderungen kann mit Hilfe der Simulation das richtige Konzept definiert werden, dabei werden früh im Entwicklungsprozess Fragen bzgl. der zu verwendeten Materialien genauso beantwortet, wie die Entscheidung über aktive oder passive Systeme getroffen. Zum Leistungsspektrum der CDH AG gehören neben den reinen CAE Tätigkeiten auch die Koordination von Versuchen, von der Bauteil-, Fahrzeug- und Prüfstandsplanung bis hin zur Analyse und dem Vergleich mit der Simulationsprognose. Die Kommunikation der Fußgängerschutzbelange innerhalb Ihrer Organisation übernehmen wir genau so, wie die Verfolgung der Maßnahmenumsetzung im Rahmen der Projektkoordination. Abgerundet wird das Leistungsspektrum der CDH AG durch Sensorsimulation, wie sie zu Entwicklung aktiver Fußgängerschutzkonzepte notwendig sind.

  • Kopfaufprall
  • Hüftaufprall
  • Beinaufprall

Jeweils für gesetzliche Abforderungen in Europa und Japan und Verbraucherschutztests wie z. B. EuroNCP

Ansprechpartner

Ulrich Freyberger//
+49-841-97481-16
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Aktuelles

01.03.2021 GNS Animator4 V2.5.1

Release Version steht zum Download bereit.

05.02.2021 CDH/OPTRAN Version 5.1

CDH/OPTRAN Version 5.1 steht zum Download zur Verfügung.

03.02.2021 CDH/AMLS Version 5.2 and FastFRS 2.2 (revision 086)

CDH/AMLS version5.2 und CDH/FastFRS 2.2 (revision 086) steht zum Download zur Verfügung.

26.01.2021 ATD-aPLI D02.07

Release Version steht zum Download bereit.