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Crash Calculations

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Einführung in die Crashberechnung

Prof. Dr.-Ing. A. Schumacher
Bergische Universität Wuppertal

Grundlagen- und Methodenseminar (Software-Neutral)


Die Crashberechnung nimmt seit einigen Jahren die zentrale Rolle in der Entwicklung des Crashverhaltens von Fahrzeugen ein. Mit ihr werden in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses belastbare Aussagen zu den Schwachstellen des Fahrzeugs und möglicher Verbesserungsmaßnahmen getroffen. Dabei werden zahlreiche Annahmen getroffen, deren Gültigkeit mit Sachverstand analysiert werden muss. Die diesbezügliche Sensibilisierung der Teilnehmer und Teilnehmerinnen ist eines der Hauptziele des Seminars. Um die Berechnungsergebnisse auch im Groben bewerten zu können, wird zu Beginn des Seminars die Physik von Kollisionsvorgängen eingehend behandelt. Die Kenntnis der Rahmenbedingungen für die Entwicklung und Berechnung von Crashstrukturen ist ebenfalls ein wesentlicher Baustein. Deshalb werden nach der Darstellung der Verletzungsmechanismen und Schutzkriterien die aktuellen Testprozeduren bei der Crashentwicklung behandelt. Kern des Seminars ist die Einführung in die Crashberechnung mit der expliziten Finite Elemente Methode. Es werden neben der Berechnung von Komponenten Gesamtsystemberechnungen aus den Bereichen Fahrzeugbau und Flugzeugbau behandelt. Für eine effiziente Crashberechnung sind Kenntnisse der technischen Realisierungsmaßnahmen zur Milderung der Unfallfolgen erforderlich. In dem Seminar werden diese Sicherheitsmaßnahmen zusammen mit den jeweiligen Simulationsansätzen besprochen.

Inhalte

  • Beschreibung von Kollisionsvorgängen
    • Unfallstatistik
    • Allgemeine Beschreibung von Stoßvorgängen
    • Beschleunigungen beim Zusammenstoß zweier Fahrzeuge
    • Strukturbelastung beim Zusammenstoß
    • Stabilitätsprobleme
    • Plastizität
  • Verletzungsmechanismen und Schutzkriterien
    • Anatomie und Verletzungsmechanismen
    • Skalierung der Verletzungsschwere
    • Schutzkriterien
  • Testprozeduren zur Bewertung der passiven Sicherheit
    • Komponententests, Entwicklung von Testpuppen (Dummies), Schlittentests, Gesamtfahrzeugtests
    • Gesetzliche Anforderungen
  • Einführung in die "explizite" Finite Elemente Methode
    • Iterative Vorgehensweise
    • Nicht-lineares Materialverhalten
    • Kontaktberechnung
    • Tipps und Tricks
  • Komponentenberechnungen
    • Numerische Rechenbeispiele
  • Berechnung von Gesamtsystemen
    • Beispiele aus dem Bereich der Fahrzeugentwicklung
    • Beispiele aus dem Bereich der Flugzeugentwicklung


Seminarzeiten:
Tag 1: 9:30 - 17:30 Uhr
Tag 2: 9:00 - 17:00 Uhr

Anmerkung zum Referenten
Prof. Dr.-Ing. A. Schumacher studierte an der Universität Duisburg und der RWTH Aachen. Er promovierte auf dem Gebiet der Topologieoptimierung an der Universität Siegen. Nachfolgende Forschungsprojekte zusammen mit Airbus hatten die Optimierung von Flugzeugstrukturen zum Schwerpunkt. Als Projektleiter bei der Adam Opel AG führte er die mathematische Optimierung an zahlreichen Stellen des Fahrzeugentwicklungsprozesses ein. Neben den Forschungstätigkeiten hat er Vorlesungen an der Universität Siegen und der TU Darmstadt gehalten. Von 2003 bis 2012 war Dr. Schumacher Professor an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Hamburg. Seine Arbeitsgebiete umfassten die Strukturkonstruktion, -berechnung und -optimierung sowie die Verbesserung der passiven Sicherheit von Fahrzeugen und Flugzeugen. Seit 2012 ist er Inhaber des Lehrstuhls "Optimierung mechanischer Strukturen" an der Bergischen Universität Wuppertal.



Zur deutschen Beschreibung


Structural Optimization Theory

Prof. Dr.-Ing. A. Schumacher
University of Wuppertal

Seminar on fundamentals and methods (software neutral)



The crash calculation has a central role in the development of mobile structural products. In the early phase of the development process we can get substantiated statements of weakness and possible improvements. Therefore it is required to make assumptions and to interpret their validities. One goal of this seminar is to sensitize the participants in this field.

Content

  • Description of collision situations
    • Statistics of vehicle accidents
    • Arbitrary description of crash
    • Acceleration during collision
    • Structural loading during collision
    • Stability problems
    • Plasticity
  • Injury mechanisms and protection criteria
    • Anatomy
    • Scale of severity of injury
    • Protection criteria
  • Test procedures for the assessment of passive safety
    • Component test, development of dummies, slide tests, full vehicle tests
    • Legal requirements
  • Introduction in the explicit finite element calculation
    • Iterative approach
    • Non-linear material behavior
    • Contact calculation
    • Tips and tricks
  • Calculation of components
    • Numerical examples
  • Calculation of full systems
    • Examples from automotive
    • Examples from aircrafts




Time schedule:
day 1: 9:30 am - 5:30 pm
day 2: 9:00 am - 5:00 pm


Comments to the referent
Axel Schumacher studied Mechanical Engineering at the Universities of Duisburg and Aachen. For research activities he went to the University of Siegen. From 1999 to 2002 he was project leader for structural optimization at the Adam Opel AG. After this time, he get a professorship for automotive engineering at the University of Applied Sciences in Hamburg. Since October 2012 he is holder of the chair for Optimization of mechanical structures at the University of Wuppertal in Germany. His research activities are in the field of optimization of structures with highly non-linear behaviors. Applications are the topology optimization of crash structures, the consideration of the manufacturing processes in the structural optimization loops and the use of composite fiber materials.





Bei Fragen kontaktieren Sie bitte
In case of any questions please contact

Paola Ledermann
E-Mail: trainings@altair.de
Tel.: +49-7031-6208-22



Kosten: (2 Tage inkl. Seminarunterlagen, Mittagessen, Pausenerfrischungen, zzgl. MwSt.):
1.100 € kommerzielle Teilnehmer
550 € Hochschulmitarbeiter
150 € Studenten mit Immatrikulationsbescheinigung

Termine
No classes scheduled
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