Daten- und prognosebasierte Generierung von Modellparametern und Erweiterung einer Softwarebenutzeroberfläche für die Crashsimulation mechanisch gefügter Verbindungen

Durch die immer stärker fokussierte Umsetzung von innovativen Leichtbaukonzepten findet ein vermehrter Einsatz von mechanischen Fügeverfahren (Halbhohlstanznieten, Vollstanznieten, fließlochformendes Schrauben, Schließringbolzen- und Hochgeschwindigkeitsbolzensetzen) in Multi-Material-Konstruktionen (z.B. Multi-Material Karosseriekonzepte) statt. Dabei werden mechanische Fügeverfahren an hoch belasteten Stellen dieser Konstruktionen für den Crash-Lastfall eingesetzt. Für die Crashsimulation dieser neuartigen Verbindungen fehlen jedoch bislang vollständige Modelle zur Berechnung des Tragverhaltens beim Crash. Für die Ersatzmodellierung von Verbindungen ganzer Fahrzeugstrukturen ist eine hohe Anzahl an praktischen Experimenten und Messungen zur Parameteridentifikation und Kalibrierung der Ersatzmodelle notwendig. Dies ist einerseits zeit- und andererseits kostenintensiv. Zur Einsparung von realen Messungen wurde im abgeschlossenen Forschungsvorhaben [1] für das Halbhohlstanznieten ein Prognoseverfahren entwickelt, mit dem das Crashverhalten von noch unbekannten Verbindungen (beliebige, gefügte Kombination von bekannten Materialien mit definierten Prozessparametern) ohne Prüfung bestimmt werden kann. Für das Halbhohlstanznieten konnten diesbezüglich für die Praxis ausreichende Prognoseergebnisse erzielt werden. Für die ebenfalls häufig genutzten mechanischen Fügeverfahren Vollstanznieten, fließlochformendes Schrauben, Schließringbolzen- und Hochgeschwindigkeitsbolzensetzen existiert ein solches Prognoseverfahren noch nicht. Darüber hinaus gibt es noch keine Umsetzung eines universalen Prognose- bzw. FE-Ersatzmodells, welches bei entsprechender Parametrierung auf die o.g. mechanisch gefügten Verbindungstypen im Crashlastfall anwendbar ist.