Der Wirkzusammenhang zwischen Knotengestaltung und Eigenschaften von PKW-Karosserien

Bei vielen innovativen Fahrzeugkonzepten sind die Knotenbereiche zentraler Bestandteil der Karosserieentwicklung. Hier liegen häufig Karosserie-Schnittstellen, die die Trennebenen zwischen Rohbaumodulen oder skalierbaren Strukturbauteilen bilden. Da in den Karosserieknoten die Lastpfade umgelenkt und verteilt werden, prägen diese Bereiche auch maßgeblich die Karosserieeigenschaften, speziell die Steifigkeit. Deshalb ist es wichtig, schon früh in der Konzeptphase die Auswirkungen der Knotengestaltung auf die Karosserieeigenschaften abschätzen und beurteilen zu können. Dazu wird auf Grundlage von Untersuchungen anhand einfacher Ersatzsysteme eine Methode entwickelt. Unter Verwendung neu definierter Kennzahlen ist damit eine Bewertung verschiedener Knotenvarianten hinsichtlich der Karosseriesteifigkeit noch vor Erstellung komplexer virtueller Modelle möglich. Diese Methode wird auf verschiedene A-Säulenknoten eines bestehenden Karosseriekonzepts angewandt und mit den Ergebnissen einer Finite-Elemente-Berechnung verglichen. Aus den theoretischen Betrachtungen sowie aus den konkreten Simulationsrechnungen werden weiterhin Konstruktionsrichtlinien abgeleitet und in einer Übersicht zusammengestellt, die den Wirkzusammenhang zwischen Knotengestaltung und Karosseriesteifigkeit verdeutlicht.

Zur Autorin

Katrin Wendt studierte zwischen 2000 und 2005 an der Technischen Universität Braunschweig und der University of Glasgow Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Luft- und Raumfahrttechnik. Das derzeitige Aufgabenfeld von Frau Wendt in der Konzernforschung der Volkswagen AG in Wolfsburg umfasst innovative Karosseriekonzepte, in dem auch die vorliegende Doktorarbeit entstanden ist.