Strukturauslegung der Seitentür

Ziel war es, den Strukturaufbau der Seitentür des proTRon Evolution im Hinblick auf das Crash-Verhalten zu analysieren und hinsichtlich der Crashsicherheit zu optimieren. So muss, um im Falle eines Unfalls Verletzungen durch die Crashelemente auszuschließen, geprüft werden, dass im Falle einer unfallbedingten Krafteinwirkung diese innerhalb der Struktur der Tür  verbleiben und nicht durch die Außenhaut treten. Um diesen Anforderungen zu genügen, muss bestimmt werden, aus welchem Material die Tür bestehen soll, welches Füllmaterial (Schaum) innenseitig verbaut werden soll und ob gegeben falls Kohlefaser-Verstärkungen nötig sind.

Zuerst wurden die entsprechenden Lastfälle recherchiert und die Fläche ermittelt, die von den Crashelementen genutzt werden kann. Anhand dieser Daten wurden dann die Crashelemente, die zwischen Tür und Monocoques angebracht werden, im Hinblick auf genormte Seitenaufprall- und Pfahlaufprallanforderung nach ECE-Reglungen berechnet und  angepasst. Um sicher zu stellen, dass die Crashelemente nicht durch die Außenhaut treten bzw. in die Barriere eindringen können, wurden entsprechende Test durchgeführt. Hierzu gab es zwei Versuchsreihen im quasistatischen Versuch auf einer Werkstattpresse und eine dynamische Versuchsreihe auf dem Fallturm. Um die Crashstabilität der Fahrzeugtür als Ganzes zu gewährleisten, wurde für die nicht mit Crashelementen bestückten Teile der Tür ein geeignetes Sandwich-Laminat anhand der erwarteten Belastung ausgewählt.

Die optimale Anordnung der Crashelemente besteht nach unseren Ergebnissen aus eine Hybridbauweise mit verschieden Durchmessern, um so eine optimale Flächenfüllung zu gewährleisten. Hierbei wird eine Kombination aus 80 mm und 95 mm im Durchmesser verwendet. Die Versuchsreihe an der Außenhaut ergab, dass diese im vorgesehenen Materialverbund sehr dünn gewählt werden kann. Es traten in unseren Versuchen nur Beschädigungen am Harz und nicht an der verwendeten Faser  selbst auf. Um eine Intrusion zu verhindern, wurde für die nicht mit Crash-Elementen bestückten Anteile der Tür ein Sandwichlaminat aus dem Strukturschaum „Airex C70.55“ und einer Deckschicht aus vier Lagen einer unidirektionalen-Faser gewählt.

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