murr Schunk

Kovy odstraněny z rovnice - čelní nosič VW Golf vyrobený pouze z plastu

Přední nosič v novém voze Golf 7 je kompletně vyroben z plastu. V tomto případě se uplatnilo řešení vyvinuté ve spolupráci s firmou BASF, které umožnilo vypracovat klíčovou část výpočtů a simulací pro jeden z prvních čelních nosičů na světě bez kovové výztuže, jimž tato část vděčí za svou podobu.

 

Výměna předchozí polypropylenové hybridní části za celoplastový díl znamenalo během vývoje nejen použití speciálního plastu Ultramid B3WG8, vysoce vyztuženého polyamidu, ale především speciálního simulačního nástroje společnosti BASF s názvem UltraSim. To umožnilo části z ocelového plechu, který byl s touto konstrukční částí vozu spojen dříve, nyní odstranit a nahradit celoplastovou alternativou. Tím se podařilo výrobci dosáhnout nejen výrazné snížení hmotnosti předního koncového modulu ve srovnání s předchozím modelem, ale i ušetřit montážní čas a tím náklady.
Kromě omezeného prostoru pro instalaci obsahují požadavky na celoplastové části řadu velmi náročných zatěžovacích stavů: mezi nimi např. statické a dynamické selhání západky krytu motoru, kdy byly nesprávným otevíráním a zavíráním kapoty motoru simulovány a odzkoušeny kritické varianty v nejkrutějších podmínkách. Současně byla testována tuhost a chování systému při vibracích, a přední konec s chladičem byly optimalizovány na základě analýzy CAE a ověřeny ve skutečné vibrační zkoušce.

Crash senzor: správná předpověď
Zvláštní pozornost byla věnována nárazovým senzorům připojeným k přední části. V případě čelního nárazu zajišťují použití airbagu ve správný okamžik, a k tomu musí plastový díl v daném místě projevit určitou dynamickou tuhost a uspokojit požadavky automobilky pro srážkové zrychlení. V reálném testu vibrační odezva testované části přesně odpovídala tomu, co bylo navrženo a co předpověděl UltraSim.
Základ pro design čelní strany tvoří primární zatěžovací stavy, z nichž může být odvozena optimalizovaná topologie, která poskytuje vývojářům cenné informace pro vytvoření konečné podoby části. Díky vysoce přesným předpovědím programu UltraSim, byly při přechodu z prototypu přední části vozidla do sériové výroby potřebné pouze mírné úpravy. To dokumentuje, jaký druh náročných aplikací může být řešen kombinací vhodného materiálu se správnými nástroji pro predikce a pro výpočty.

Simulace
Kromě toho UltraSim spolu se svými speciálními modely selhání, může být integrován do výpočtů automobilky pro životního prostředí celého vozidla. To však vyžaduje, aby byly k dispozici i velmi specifické informace, např. relevantní data pro chování materiálu při srážce, pro plast, i údaje, které přesně popisují vliv teploty, vlhkosti a rychlosti zatěžování apod. Simulaci tedy předchází získání rozsáhlých materiálních údajů z experimentů prováděných pomocí komplexního vyzkoušení a měřicích přístrojů. Pak je simulační nástroj schopen předvídat chování, které může vést k selhání, závislosti rychlosti deformace, a dokonce i asymetrii kompresního napětí jako funkci orientace vláken.  /basf/
 

 
Publikováno: 3. 4. 2013 | Počet zobrazení: 1657 článek mě zaujal 389
Zaujal Vás tento článek?
Ano