Virtuelle Prototypen im Fahrzeugbau

Virtuelle Prototypen im Fahrzeugbau

Höchstleistungsrechner ermöglichen neue Methoden in der Computer-Crashsimulation

Die Fahrzeugsicherheit ist eines der obersten Ziele bei der Entwicklung neuer Fahrzeug-Modelle. Neue statistische Simulations-Methoden geben Aufschluß über das Zusammenwirken von Materialien und Kräften, die die späteren Fahrzeugeigenschaften bestimmen. Diese Simulations-Methoden benötigen Computer-Rechenzeiten, die um den Faktor 100 höher liegen als bei den bislang eingesetzten, in ihrer Aussagekraft begrenzten, numerischen Verfahren. Diese Rechenleistung können nur Höchstleistungsrechner bewältigen. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt der BMW AG, der SNI Siemens Nixdorf Informationssysteme AG und dem Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften werden jetzt neue statistische Methoden erprobt. Erste Erkenntnisse - gewonnen nach ca. 10.000 Stunden Rechnerzeit - deuten darauf hin, daß hier revolutionäre Wege in der Fahrzeugentwicklung beschritten werden.

Die Computer-Crashsimulation wird seit einigen Jahren als effizientes Werkzeug in der Karosserieentwicklung eingesetzt. Die Anzahl notwendiger Crashversuche mit Prototypen konnte dadurch erheblich verringert werden. Neue statistische Methoden sollen nun diese Crashsimulationen weiter optimieren. Einen Schwerpunkt bilden hier die Materialeigenschaften. So müssen z.B. sog. Streuungen im Material, die ihre Ursache z.B. in Toleranzen beim Fertigungsprozeß haben, bereits im Simulationsmodell berücksichtigt werden. Die Crashsimulationen liefern Ergebnisse, die in den Entwicklungsprozeß einfliessen, um z.B. die Fahrzeugsicherheit zu optimieren und gleichzeitig Rahmenbedingungen wie das Fahrzeugzielgewicht berücksichtigen.

In ersten Berechnungen auf der Basis des Monte-Carlo-Verfahrens wurde der Einfluß von Blechdicken auf die Karosseriedeformation bei einem Frontalaufprall untersucht. Dabei kam es zu neuen Erkenntnissen, die eine Erhöhung der Fahrzeugsicherheit bei gleichzeitiger Reduzierung des Fahrzeuggewichts ermöglichen.

BMW AG
Forschungs- und Ingenieurzenrum
Dr.-Ing. M. Holzner/ Dipl.-Ing. R. Blumhardt
80788 München