Entwicklung eines modularen Testrahmens für Anbauteile mittels FEM Catia V5

Abstract

In einer sich entwickelnden Automobilindustrie werden immer noch physikalische Tests für die Erprobung des Fahrzeugrahmens und der Anbauteile, insbesondere der Türen, benötigt. In dieser Arbeit wurde ein Ersatzrahmen entwickelt, der die Prüfung von Rahmen und Anbauteilen ermöglicht. Die Ersatzstruktur wurde nach der Bestimmung der geometrischen Anforderungen, die für die Montage von Standardtüren erforderlich sind, mit dem Ziel entworfen, eine Torsionssteifigkeit zu erreichen, die die eines Stadtautos und einer Limousine simuliert. Das erstellte Konzept wurde im Rahmen einer Ideen-Werkstatt nach VDI 2221 generiert. Auf der Grundlage dieses Konzepts wurde ein CAD-Modell entwickelt und mit CATIA V5 getestet. Anschließend wurde ein Optimierungsprozess am Modell durchgeführt, um sicherzustellen, dass es die Steifigkeitsanforderungen erfüllt und eine Dauerfestigkeit aufweist, die durch eine Dauerfestigkeitsanalyse gemäß den FKM-Richtlinien nachgewiesen wurde. Schließlich wurden einige spezifische fertigungstechnische Aspekte behandelt.

In an evolving automotive industry, physical tests are still needed for testing the chassis and add-on parts, specifically doors. In this work, a substitute frame that enables frame and add-on parts testing was developed. The substitute structure was designed after determining the geometrical requirements needed for standard doors to be mounted with a goal in mind: achieving a ranging torsional stiffness that simulates that of a city car and a limousine. The concept created was generated by an idea workshop according to VDI 2221. Based on that concept, a CAD Model was generated and tested using CATIA V5. an optimization process is then carried out on the model to ensure it fulfills the stiffness requirements and has a fatigue strength verified by a fatigue strength analysis according to the FKM guidelines. Finally, some specific processing technical challenges were addressed.