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Leichtbau und Betriebsfestigkeit durch realitätsnahe Lastannahmen am Beispiel von PKW-Anhängevorrichtungen

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Published/Copyright: May 26, 2013
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Materials Testing
From the journal Materials Testing Volume 47 Issue 7-8

Kurzfassung

Eine wesentliche Voraussetzung für betriebsfest auszulegende Leichtbaukonstruktionen sind Lastannahmen, die den betrieblichen Einsatz möglichst genau abdecken. Starke Vereinfachungen, wie z.B. einaxiale statt mehraxialer Belastung und/oder konstante anstelle variabler Amplituden können in der Praxis zu Problemen führen und vermeintlich kostensparende Lösungen leicht in das Gegenteil verkehren. Am Beispiel von PKW-Anhängevorrichtungen wird die Aufgabe erläutert und eine Lösung aufgezeigt.

Abstract

An important precondition for optimal light-weight design are realistic load assumptions for the design as well as for fatigue tests. Extensive simplifications, e.g. uniaxial instead of multiaxial loading and/or constant instead of variable amplitude loading may result in problems and turn a pretended cost-saving solution into an expensive one. The task is explained and a solution is presented taking trailer coupling devices of passenger cars as example.

Dr. Thomas Bruder, geboren 1962, studierte Allgemeinen Maschinenbau an der TU Darmstadt. Dort war er von 1991 bis 1997 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstoffmechanik und promovierte auf dem Gebiet der Betriebsfestigkeit. Im Anschluss arbeitete er bei LMS International in Kaiserslautern. Seit 2000 war er als Market Manager Durability CAE für Softwareprodukte zur rechnerischen Betriebsfestigkeitsanalyse zuständig. Seit Ende 2002 ist er am Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt tätig. Er leitet das Kompetenzcenter „CAx Technologien“.

Dipl.-Ing. Hartmut Klätschke, geboren 1943, studierte, nach Lehre und Berufstätigkeit als Werkzeugmacher, Maschinenbau an der Ingenieurschule Rüsselsheim/Wiesbaden, Abschluss 1969. Nach zwei Jahren in der Industrie wechselte er zum Laboratorium für Betriebsfestigkeit (LBF), heute Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit. Dort war er tätig auf dem Gebiet der Betriebslastenanalyse und der Erstellung von Lastfolgen für Berechnung und Versuch. Seit September 2004 ist er im Ruhestand, steht aber weiterhin beratend zur Verfügung.

Dr. Andreas Sigwart, geboren 1963, studierte Maschinenbau an der TU Clausthal. Von 1989 bis 1994 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit, wo er 1993 bei Prof. Zenner auf dem Gebiet der Betriebsfestigkeit promovierte. Seit 1994 ist er in der Entwicklung der Ford-Werke GmbH in Köln tätig. Er leitet jetzt den Bereich Durability CD-car & Karosseriebetriebsfestigkeit Versuch.

Dipl.-Ing. Jörg Riehle, geboren 1966, studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart. Im Anschluss erwarb er den MBA-Abschluss am Institut Supérieur des Affaires in Paris. Nach 3-jähriger Tätigkeit in der Produktplanung bei der Freightliner Corporation in Portland, Oregon USA, leitete er von 1995 an den Bereich Forschung und Entwicklung der ORIS Fahrzeugteile Hans Riehle GmbH in Möglingen. Seit 1999 ist er Geschäftsführer der ORIS Fahrzeugteile Hans Riehle GmbH.

Literatur

1 N. N: Richtlinie 94/20/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 30. Mai 1994 über mechanische Verbindungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern sowie ihre Anbringung an diesen Fahrzeugen, Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften, L195, 37. Jahrgang, 29.7.1994Search in Google Scholar

2 Klätschke, H.: Standardisierte Lastkollektive und Lastfolgen für PKW-Anhängevorrichtungen als Ergänzung zur EU-Richtlinie 94/20/EG – CARLOS TC, Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, Bericht Nr. 110833, Juli 2003, unveröffentlichtSearch in Google Scholar

3 Wartenberg, K.; Conrads, W.; Klätschke, H.; Sigwart, A.; Riehle, J.: Proposal on an Amendment of the Directive 94/20/EC, Memorandum des CARLOS TC Arbeitskreises, Darmstadt, Juli 2003, unveröffentlichtSearch in Google Scholar

4 Bräker, K. F.;Hummel, R.; Schütz, D.; Klätschke, H.: Versuchszeit-Reduzierung bei der mehraxialen Betriebslastensimulation durch das LBF Simultanverfahren, DVM-Bericht 123, Betriebsfestigkeit und Entwicklungszeitverkürzung (1997), S. 191–205Search in Google Scholar

Online erschienen: 2013-05-26
Erschienen im Druck: 2005-07-01

© 2005, Carl Hanser Verlag, München

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  1. Inhalt/Contents
  2. Inhalt
  3. Vorwort/Editorial
  4. Vorwort
  5. Fachbeiträge/Technical Contributions
  6. Herrn Professor Dr.-Ing. Dieter Radaj anlässlich der Verleihung der Erich-Siebel-Gedenkmünze am 6. Oktober 2004
  7. Herausforderungen an das Automobil der Zukunft
  8. Absicherung gegen die Folgen von Missbrauchereignissen in der Pkw-Entwicklung am Beispiel des Rempeltests
  9. Betriebsfester Leichtbau von Motorrädern
  10. Betriebsfestigkeitsnachweis von Aluminium-Sicherheitsbauteilen
  11. Leichtbau mit Aluminium-Schweißverbindungen des Fahrzeugbaus
  12. Betriebsfeste Auslegung mittels Innenhochdruck umgeformter Bauteile aus AlMgSi0,5V
  13. Mehraxiale Betriebsfestigkeitsuntersuchungen an einem Traglenker aus Aluminiumguss
  14. Leichtbau und Betriebsfestigkeit durch realitätsnahe Lastannahmen am Beispiel von PKW-Anhängevorrichtungen
  15. Karosserieleichtbau – Anspruch und Grenzen bei der Betriebsfestigkeitsbewertung
  16. Betriebsfeste Auslegung hochbelasteter Kunststoffbauteile im Motorraum
  17. Leichtbau durch Strukturoptimierung auf Basis von Betriebsfestigkeitskennwerten
  18. Fatigue Life of Friction Stir Welded Joints in the Presence of Corrosion Damage: Experiments and Calculations
  19. Microstructure and cyclic deformation behaviour of the magnesium die-cast alloy AZ91D hp
  20. Vorschau/Preview
  21. Vorschau
https://doi.org/10.3139/120.100670

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