Carbon und Crashstrukturen: Erfolgreich mit Erfahrung
Composites sind für ihr hervorragendes Leistungsgewicht bekannt. Gerade in statischen Belastungsfällen spielen faserverstärkte Bauteile ihre Stärken unvergleichbar effizient aus. Aber auch über statische Steifigkeits- und Festigkeitsanwendungen hinaus, bietet kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK) Potenzial für leichtbaugerechte Energieabsoption. Die Gestaltungsprinzipien und das notwendiges Methodenwissen sind allerdings ungleich herausfordernder. CIKONI unterstützt Sie bei der Entwicklung von Leichtbaustrukturen mit kurzzeitdynamischen Energieabsoptionsvermögen:
Unsere Entwicklungsleistungen im Bereich Crash:
Carbon-Crash: Die Königsdisziplin der Auslegung
In der faserverbundgerechten Konstruktion wird nicht nur ein Bauteil entwickelt, sondern von Beginn an das geeignete Fertigungsverfahren und die daraus resultierende Bauteilmechanik konsequent mitgedacht. Dies stellt besondere Herausforderungen an ein interdisziplinäres Projektteam, aber auch an das Detailverständnis über Verbundwerkstoffe und ihre Fertigungstechnologien. Ob Prototyp oder Serienbauteil, CFK oder GFK: Wir bringen das erforderliche Know-How in Ihr Projekt ein, das Sie an die Spitze des Wettbewerbs bringt und durch faserverbundspezifische Entwicklungsmethoden unnötige Designiterationen verhindert. Dies erreichen wir mittels durchgängiger Nutzung moderner CAD- und FEM-Software für die Konstruktion und Berechnung, sowie selbstverständlich unter Wahrung der in sensiblen Entwicklungsprojekten notwendigen Geheimhaltung.
Referenzprojekt im Bereich Crash
Crash Simulation von H2-Drucktanks
Herausforderung
Wasserstoff wird in Fahrzeugen unter 700 bar in faserverstärkten Drucktanks gespeichert. Dabei besteht das Risiko einer Beschädigung des Drucktanks im Falle eines Unfalls. An CIKONI wurde die Aufgabe gestellt, das Verhalten des Drucktanks im Crashfall zu untersuchen und zu optimieren.
Lösung von CIKONI
Die gemeinsam mit dem Kunden definierten Lastfälle wurde in eine Crashsimulation überführt und verschiedene Einschlagsszenarien und Betriebszustände auf ihr Schädigungspotenzial hin untersucht. Der Lagenaufbau des Drucktanks wurde optimiert, um die Sicherheit ohne Mehrgewicht weiter zu steigern. Ein besonderes Augenmerk lag dabei bei der fertigungsgerechten Berücksichtigung realisierbarer Aufbauten im Wickelverfahren.
Impact und Crash: Hochdynamische Vorgänge
Während Metallbauteile im Crashlastfall vorzugsweise durch plastische Deformation Energie abbauen, ist die Energieaborption von Composites gänzlich anderer Natur: Faserverstärkte Bauteile bauen Energie ab, indem sie sukzessive geschädigt
werden. Um möglichst effiziente Crashstrukturen zu nutzen, müssen also faserverbundspezifische Konstruktionen und angepasste Lagenaufbauten entwickelt werden, die einen langanhaltenden Versagensverlauf mit kontrollierter Schädigung
erlauben. Das Schädigungsverhalten bestimmt die “Crashworthiness” der Struktur.
Explizite Simulationsmodelle, die die Anisotropie der Composites und ihr multimodales Schädigungsverhalten
abbilden, sind aufgrund der Komplexität, Zeitabhängigkeit und der notwendigen lagenspezifischen Auswertung das einzige Werkzeug, welches eine zielgerichtete Entwicklung leistungsfähiger Crashstrukturen erlaubt. Trotzdem erfortdert
die Komplexität von Crashstrutkuren auch experimentelle Erprobungen und Validierungen auf Material-, Komponenten- und Systemebene.
Materialkompetenz im Crash
Wir sind spezialisiert auf die Entwicklung von Composite-Bauteilen. Mit einem erfahrenen Team aus Ingenieuren setzen wir beim Engineering als Ausgangspunkt an und bündeln für unsere Kunden Methoden, Werkstoffwissen und Realisierungskompetenz.
Unser Team vereint dabei crashrelevante Kompetenzen aus der Konstruktion, der Berechnung, der Fügetechnik sowie Fertigungsaspekten.
Durch unsere einzigartige Kompetenz im Bereich Composite-Crash und fortlaufende Beratung versetzen wir unsere Kunden in die Lage erkenntnisbasierte Entscheidungen zu treffen und durch projektbegleitende Kommunikation die Wissenshoheit
über ihre Strukturen beizubehalten.
CIKONI: Crashentwicklung aus einer Hand
CIKONI bietet als Lösungsanbieter für Composite-Leichtbau eine durchgehendeLeistungskette von der Methodenentwicklung über die Erprobung bis zur Realisierung von Crashstrukturen als Prototypen und in Serie.
Dabei können wir auf umfassende Erfahrungen im Bereich Crash aus simulativer wie konstruktiver Sicht zurückgreifen. Ein leistungsstarkes Partnernetzwerk runden unser internes Kompetenzprofil ab. So können wir für unsere Kunden beispielsweise
auch den Crashtest von Gesamtfahrzeugstrukturen zur Validierung und iterativen Entwicklung von Crashbauteilen und -system anbieten.
Crash Expertise On Demand.
Wir freuen uns auf Ihre Anfrage zum Crashverhalten von Composites.
