In der Automobilindustrie gibt es eine Tendenz, für einzelne Fahrzeugkomponenten, wie Stoßdämpfer
oder Hydrolager, immer kompliziertere Modelle zu entwickeln.
Wien (tu) - "Im Rahmen einer Testserie haben wir uns mit dynamischen Kenngrößen von
Hydrolagern beschäftigt. Kauft man nun eine Anzahl von genau gleichen Hydrolagern, so kann bereits im Voraus
abgeschätzt werden, wie groß die zu erwartende Streuung oder Unsicherheit innerhalb der Serie von Hydrolagern
sein wird. Derzeit gibt es einen Trend, in der Fahrzeugdynamik immer kompliziertere Modelle zu verwenden. Wir haben
uns Gedanken gemacht, bis zu welchem Punkt es Sinn macht, derartige Modelle mit immer mehr Parametern einzusetzen.
In der Literatur wird eine ganze Menge von sehr komplizierten Komponentenmodellen vorgeschlagen, bei denen die
Parameterbestimmung aufwendig ist und die lange Rechenzeiten erfordern. Der Grundgedanke unserer Untersuchungen
lautet, darauf hinzuweisen, daß die Vorhersagekapazität von Fahrzeugmodellen aber bereits von Fertigungsungenauigkeiten
und Streuungen deutlich beeinflusst wird", erläutert Professor Werner Mack vom Institut für Mechanik
und Mechatronik der TU Wien.
Simulationen in der Automobilindustrie sind aufgrund von Zeit- und Kostenersparnissen nicht mehr wegzudenken. Das
Ziel der allermeisten Simulationen ist es jedoch nicht, ein bereits existierendes Fahrzeug oder eine Komponente
dieses Fahrzeugs mit größter Genauigkeit nachrechnen oder simulieren zu können, sondern eine Verbesserung
der Vorhersage des Verhaltens von zukünftigen Bauteilen und Fahrzeugen zu erreichen. Mack: "Hier gibt
es die teils unausgesprochene Hoffnung, daß durch Zusammenfügen dieser hochkomplexen Teilkomponentenmodelle
das Verhalten des Gesamtfahrzeugs besser vorhergesagt werden kann." Der TU-Professor und seine MitarbeiterInnen
arbeiten seit rund sieben Jahren mit MAGNA STEYR zusammen und beschäftigen sich mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung
sowie Untersuchung von Fahrzeugkomponentenmodellen. Mack vergleicht die Simulationsresultate mit Messergebnissen
an realen Fahrzeugen und ist etwa bei Hydrolagern zufrieden, wenn die Rechnungen bis zu einer Schwankungsbreite
von 15 Prozent mit der Wirklichkeit übereinstimmen. "Wir sprechen dann von einer angepassten Modellierungstiefe.
In einem Gesamtfahrzeug sollte die Modellierungstiefe oder die Komplexität der einzelnen Teilmodelle in einem
sinnvollen Verhältnis zueinander stehen. Sonst führt das zu einem überflüssigen Aufwand und
zu einer Scheingenauigkeit. Diese sinnvollen Bandbreiten einmal zu erforschen und auszuloten, ist eben eine unserer
Zielrichtungen."
Die TU-WissenschafterInnen unterstützen MAGNA STEYR auch hinsichtlich der Zusammenarbeit mit Herstellern von
Fahrzeugkomponenten. Mack: "Unsere Ergebnisse aus den Modellen können auch dazu führen, daß
Herstellerfirmen aufgefordert werden, ihre Fertigungstoleranzen geringer zu halten. Außerdem gibt es für
etliche Komponenten Standardkenngrößen. Bei Hydrolagern sind das die dynamische Steifigkeit und der
sogenannte Verlustwinkel. Nur wenn einerseits zusätzliche Messdaten routinemäßig von den Herstellern
mitgeliefert und andererseits eben die Toleranzen weiter verringert würden, könnte durch komplexere Modelle
eine Verbesserung der Vorhersage erzielt werden." |