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Validierung einer Magnesium-Rückenlehnenstruktur bei schlagdynamischer Belastung

Schlesinger, Tony and Sikora, Sebastian P. and Seidel, Georg (2022) Validierung einer Magnesium-Rückenlehnenstruktur bei schlagdynamischer Belastung. Master's, Universität Stuttgart.

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Abstract

Zur Ausschöpfung des Leichtbaupotenzials der Magnesiumlegierung ME21 wurden im Projekt FUMAS (Funktionsintegrierter Magnesiumleichtbau an Autositzstrukturen) neuartige Rückenlehnenstrukturen konzipiert. Erste Prototypen werden im Rahmen der vorliegenden Master-Thesis schlagdynamischen Prüfungen unterzogen, um die Funktionsanforderungen in der passiven Sicherheit zu überprüfen. Daneben dienen die Ergebnisse dieser idealisierten Heckcrashversuche der Validierung eines bestehenden Simulationsmodells. Es erfolgt ein Entwicklungsprozess zur Konstruktion eines geeigneten Prüfaufbaus. Hierzu wird das Simulationsmodell analysiert, um einen vergleichbaren Prüfstandsaufbau samt Prüfparametern und Messtechnik abzuleiten. Dies erfolgt durch die Auswahl aus mehreren Konzeptionen des Prüfkonzeptes inklusive Beschleunigungspuls, der Lasteinleitung und des Sitz-Unterbaus. Schließlich wird der Prüfaufbau an der DLR-internen Prüfanlage realisiert und eine Versuchskampagne durchgeführt. Das Ergebnis ist ein Prüfaufbau, der den auftretenden Lasten des Crashversuches standhält und einen Vergleich mit der Simulation ermöglicht. Bei den Crashversuchen der Rückenlehnen kommt es zu einem unvorhergesehenen Versagen der Prototypen im Bereich der Fügestelle zwischen Magnesium-Rahmen und Stahlstruktur. Die Anforderungen werden von einer Lehne, bei der Epoxy-Klebstoff für die Verbindung verwendet wurde, nahezu erfüllt, da im Versuch eine der beiden Lehnenseiten intakt bleibt. Im letzten Versuch wird eine weitere so ausgeführte Lehne mit einer verminderten Beschleunigung belastet, was eine bleibende strukturelle Integrität zur Folge hat. Das Resultat ist eine Lehne ohne plastische Deformationen. Die Versuchsergebnisse lassen keine vollständige Validierung der Prototypen sowie des Simulationsmodells zu, weil keine Lehne dem an europäischen Vorschriften angelehnten Beschleunigungspuls widersteht. Die Versuche an den Prototypen mit Epoxy-Klebverbindungen zeigen jedoch, dass zur Erfüllung der Anforderungen voraussichtlich geringe Verbesserungen ausreichen sollten. Abseits der Fügetechnik konnte die Kernbaugruppe des Projektes FUMAS als funktionierende Magnesium-Crashstruktur validiert werden.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/187493/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Validierung einer Magnesium-Rückenlehnenstruktur bei schlagdynamischer Belastung
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Schlesinger, TonyUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Sikora, Sebastian P.sebastian.sikora (at) dlr.deUNSPECIFIED
Seidel, GeorgG.Seidel (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:July 2022
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:139
Status:Published
Keywords:Projekt FUMAS, ME21, Prüfstandsentwicklung, schlagdynamische Versuche, Heckaufprall, Crashanlage
Institution:Universität Stuttgart
Department:Institut für Statik und Dynamik der Luft- und Raumfahrtkonstruktionen
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:Road Transport
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V ST Straßenverkehr
DLR - Research theme (Project):V - FFAE - Fahrzeugkonzepte, Fahrzeugstruktur, Antriebsstrang und Energiemanagement, V - Energie und Verkehr
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Vehicle Concepts > Material and Process Applications for Road and Rail Vehicles
Institute of Vehicle Concepts > Vehicle Architectures and Lightweight Design Concepts
Institute of Vehicle Concepts
Deposited By: Sikora, Sebastian
Deposited On:04 Aug 2022 13:42
Last Modified:04 Aug 2022 13:42

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