Crash, Hochgeschwindigkeits­aufprall und virtuelle Zulassung

Automatische Generierung von Rumpfsektionen für Crash-Simulationen

Zielrichtung in allen Forschungsfeldern der Abteilung ist es, insbesondere Luftfahrtstrukturen so zu konzipieren, dass die Primärstruktur nach einer Ausnahmebelastung wie Crash oder Impact intakt und in gewissen Grenzen funktionstüchtig bleibt. Besonderes Augenmerk liegt auf dem globalen und lokalen Verhalten eines Fahrzeuges bei Unfällen der Kategorie Crash und Impact. Kernstück dieser Arbeiten ist die Erforschung des Energieabsorptionsverhaltens von Faserkunststoffverbunden und hybriden Werkstoffen. Das Ziel ist bei Fahrzeugen den Insassenschutz während eines Unfalls zu gewährleisten, nach einem Unfall den Überlebensraum für Passagiere zu sichern oder die sichere Rückkehr zum Boden zu ermöglichen.

Die Belastung der Werkstoffe durch Crash und Impact reicht von quasi-statisch bis hochdynamisch. Dabei zeigen die Werkstoffe bisweilen stark nicht-lineares Verhalten. Dieses Verhalten gilt es durch geeignete Versuche experimentell nachzuweisen. Die Materialkennwerte werden im Probenmaßstab gewonnen, werden aber innerhalb der gesamten Prozesskette Konzept – Konstruktion – Modell – Simulation zur Auslegung der Struktur, zum Nachweis bei der Zulassung, aber auch zur Optimierung hinsichtlich der Energieabsorption und des Gewichts genutzt.

Artikel zum Thema

Crashoptimierte Faserkunststoffverbund- und Hybridstrukturen

Gegenstand der Forschung ist die Entwicklung von Test- und Simulationsmethoden, um das Energieabsorptionsmanagement bei Flächenflugzeugen und Hubschraubern unter Crash-Belastung zu optimieren. Dabei werden die Mechanismen der Energieabsorption von neuartigen Bauweisen und Strukturkonzepten aus Faserkunststoffverbunden (FKV) und Hybridwerkstoffen an Proben, Bauteilen und Komponenten untersucht, um diese besser zu verstehen und dann gezielt einsetzen zu können.

Hochgeschwindigkeits­aufprall (High Velocity Impact)

Bei neuen FKV- und Hybridbauweisen in der Luftfahrt und im Verkehrbereich bei Hochgeschwindigkeitszügen ist die Beherrschung der umfangreichen Impact-Landkarte für Hochgeschwindigkeitsaufprall (High Velocity Impact, HVI) ein Schlüsselthema.

Kontakt

Dr.-Ing. Nathalie Toso

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie
Abteilung Strukturelle Integrität
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart