Tecosim-Forschungsprojekt: Sicheres Plexiglas im Automobilbau

CAE-Validationsstudie bildete Crashszenarien erfolgreich ab
In einer Vorstudie untersuchte Tecosim gemeinsam mit dem Institut für Mechanik und Materialforschung (IMM) der Technischen Hochschule Mittelhessen einen möglichen Einsatz von Plexiglas in der Fahrzeugverglasung. In einer CAE-Validation für den Kunden Evonik konnte der Engineering-Partner am Beispiel einer Fahrzeugseitenscheibe durch numerische Berechnung und Simulation verschiedene Crashszenarien erfolgreich abbilden.

SimPlex – Simulationsmethodik für Crashverhalten von Plexiglas
Das nun neu initiierte Forschungsprojekt SimPlex baut auf diesen Ergebnissen auf und verfolgt das Ziel, die weiteren Untersuchungsergebnisse in ein praxistaugliches Crash-Simulationstool zu überführen. Mithilfe dieses Tools kann ein virtueller Prototyp erstellt werden, mit dem Tecosim die verschiedenen Crashszenarien prognosesicher in der Simulation abbilden kann. Mit dem daraus resultierenden Nachweis der Gebrauchsfähigkeit kann ein späterer Einsatz von Plexiglas in der automobilen Großserie möglich werden.

Um die Voraussetzungen für die Entwicklung des Simulationsmodells zu erreichen, wird in einem ersten Schritt das Materialverhalten von Plexiglas (Polymethylmethacrylat /PMMA) untersucht. Dafür zeichnet das Institut für Mechanik und Materialforschung der Universität Gießen sowie das Institut für Statik und Konstruktion der Technischen Universität Darmstadt verantwortlich. Beide Forschungsinstitute analysieren in einem ersten Schritt zunächst eingehend das Material- und Bruchverhalten. Die Erkenntnisse fließen in die Erstellung einer Materialkarte ein, die eine spätere Crashsimulation erst ermöglichen.

Tecosim-Simulationsdaten bilden Crashtauglichkeit ab
Tecosim definiert die Anforderungen an die Crashtauglichkeit und lässt diese bei der Realisierung des Prototyps einfließen. Hierzu nutzt das Unternehmen die vorhandenen Simulationsdaten aus dem eigenentwickelten Reverse Engineering Prozess TEC|BENCH. Dabei werden auf dem Markt verfügbare Fahrzeuge gescannt und die gewonnenen Geometriedaten in CAE-Modelle zur Crashsimulation aufbereitet.

Auf Basis dieser Datenmodelle nimmt Tecosim die Crashsimulation für verschiedene Lastfälle, etwa im Front-, Heck-, oder Seitenbereich, am Gesamtfahrzeug vor. Zusätzlich führt Tecosim spezifische Bauteilversuche durch. Dabei werden in einem ersten Schritt Plexiglasplatten mit einem Kopfimpaktor beschossen, diese realen Versuche in einem zweiten Schritt in verschiedenen Crashszenarien simuliert und anschließend durch Anpassung der einzelnen Materialparameter final validiert. Am Ende des zweijährigen Forschungsprojektes ist ein Simulationsmodell mit Plexiglasscheiben für ein Gesamtfahrzeug erfolgreich erstellt.