Neue Werkstoffe im Crashtest: Lehrstuhl für Leichtbau im Automobil setzt auf Genesis HighSpeed von HBM

Das Automobil wird derzeit noch einmal neu erfunden. Dabei sind es nicht nur neue Antriebskonzepte, die derzeit die Automobilherstellung revolutionieren. Auch der Einsatz neuartiger, und vor allem leichterer Werkstoffe spielt eine entscheidende Rolle. Seien es nun Faserverbundwerkstoffe, Hybridwerkstoffe oder höchstfeste metallische Werkstoffe: All diese Materialien sind leichter als die bislang üblicherweise verwendeten Kaltformstähle. Somit ist die Entwicklung und Produktion von leichteren und letztendlich sparsameren Automobilen möglich.

Der Lehrstuhl für Leichtbau im Automobil (LIA) an der Universität Paderborn untersucht und entwickelt Leichtbaukonzepte mit solchen neuen Materialien. Zur Verifikation von Bauteilgruppen, bzw. Materialkonzepten werden am Lehrstuhl quasistatische, zyklische und hochdynamische Testreihen durchgeführt.

In-house Component Crash Test Bench

Dafür stehen dem LIA auch umfangreiche Testmöglichkeiten zur Verfügung – zum Beispiel ein hauseigener Komponenten-Crashprüfstand, der eine Crash-Performance-Analyse bis zu einer Geschwindigkeit von 25 m/s und einer Energie von 32 kJ ermöglicht.

Mit dem Prüfstand lassen sich Verformungsanalysen, zum Beispiel von Bauteilen, hochdynamische Schnellzerreißtests sowie hochdynamische Tiefungsversuche durchführen. Zur Auswertung der Versuchsreihen kommen zwei Hochgeschwindigkeitskameras mit einer Aufnahmefrequenz von bis zu 100 kHz zum Einsatz. Für eine effektive Auswertung und Analyse des Crashvorgangs müssen der Kraftverlauf an der Einspannplatte bzw. am Schlitten, der Wegverlauf des Schlittens sowie die Schlittenaufprallgeschwindigkeit gemessen werden.

Jeder Prüfstand ist letztendlich nur so gut, wie die darin eingesetzten Messdatenerfassungssysteme. Aus diesem Grund setzt das LIA zur Aufnahme und zur Auswertung der so erlangten Messdaten auf das Messdatenerfassungssystem GEN5i (Nachfolger GEN7i) von HBM – und profitiert damit sowohl von sehr hohen Abtastraten, sowie einer hohen Datensicherheit und schnellen Datenverarbeitung in der integrierten Software Perception.

Messdatenerfassungssystem GEN7i

Screenshot: HBM Perception

Das Datenerfassungssystem GEN7i ist ein komplettes, tragbares Messlabor. Das bedeutet: GEN7i enthält alle Komponenten, die für komplexe Messaufgaben benötigt werden und bildet damit die gesamte Messkette ab – inklusive Eingangsverstärker, Filter, Wahl des Messablaufes mit Sample Rate Einstellung und Triggerevents, Vorverarbeitung, Auswertung und Speicherung der Messdaten.

Transienten und Störspitzen entgehen der Messelektronik von GEN7i nicht. Umfangreiche Messreihen können einfach und schnell aufgezeichnet werden, dabei hilft auch der große Transientenspeicher mit einer Kapazität von bis zu 9 Giga Samples.

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