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REINIGUNG AUTOMOBILTECHNIK EV FR i X o in o | co co iSCHRIHbN IREIHE NR. 172 Erweiterte Knotenfunktionalität im parametrischen Entwurfswerkzeug SFE CONCEPT

E K V FR - vda.de 172... · Map-Objekt mit Map-Zielen und Map-Methoden Map-Methode Extrapolation Map-Ziel Topologische Verknüpfung Verdeutlichung anhand eines Map-Beispiels Anwendungsbeispiele

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    FRi Xoinocö|cocoiSCHRIHbNIREIHE NR. 172

    ErweiterteKnotenfunktionalitätim parametrischenEntwurfswerkzeugSFE CONCEPT

  • Erweiterte Knotenfunktionalitätim parametrischen Entwurfs-

    werkzeug SFE CONCEPT

    Auftraggeber:

    Forschungsvereinigung Automobiitechnik e.V. (FAT)Audi AG; BMW AG; DaimlerChrysler AG; Porsche AG; Volkswagen AG

    Auftragnehmer:

    SFE GmbH, Berlin,Geschäftsführer Dipl.-Ing. Hans Zimmer

    Verfasser:

    Hans Zimmer

  • Vorwort

    Für erfolgreiche Automobilhersteller gilt es, neue und breite Marktanforderungenschnell und flexibel umsetzen zu können. Die Strategie heißt „Time to Market". Recht-zeitig muss man sich als Automobilhersteller neuen Design-Anforderungen und neuenMaßgaben des Gesetzgebers stellen können. Das Bestreben liegt darin, Entwicklungs-zeiten weiter zu verkürzen und den Reifegrad des Produktes zu erhöhen.

    Dadurch ist eine Überarbeitung der heutigen Methoden und Vorgehensweisen nötig.Schon heute hat die virtuelle Fahrzeugentwicklung einen großen Stellenwert. Nume-rische Berechnungsmethoden leisten hier einen wertvollen Beitrag. Die rechner-gestützte Konzeptabsicherung ist eine Voraussetzung, um Konzept-Varianten zu be-werten und Strukturdefizite früh zu erkennen. Der innovative Ansatz, parametrischer,virtueller Prototypen ermöglicht eine flexible Variation der Fahrzeugstruktur zur Fin-dung eines optimierten Rohbaukonzeptes.

    SFE CONCEPT ist ein Werkzeug, welches schnell und mit wenig Inputdaten vollpara-metrische Geometrien beschreibt. Zusätzlich enthält es einen automatischen Vernetzerfür FE-Schalenmodelle und erlaubt somit einen frühen Einsatz von FE-Berechnungen.Um die Erstellung der parametrischen Modelle zu beschleunigen und zu verbessern,hat die FAT die SFE GmbH beauftragt, die Funktionalität in der Knoten-modellierungzu erweitern. Der nachstehende Bericht fasst Zielsetzung und wichtige Ergebnisse desForschungsvorhabens zusammen.

    Für die erfolgreiche Zusammenarbeit bedankt sich der projektbegleitende Unter-arbeitskreis „CAE in der Konzeptfindung" des FAT AK27, dessen Mitglieder namentlichim Anhang genannt sind, bei der SFE GmbH.

    Frankfurt, im Juli 2002

    Forschungsvereinigung Automobiltechnik e. V. (FAT)

  • Inhaltsverzeichnis

    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    6.

    7.

    8.

    9.

    Einleitung

    Beschreibung SFE CONCEPT

    Problemstellung

    Aufgabenbeschreibung

    Umsetzung der Beauftragung

    Überblick

    Map-Funktion

    Map-Objekte

    Map-Ziel

    Map-Objekt mit Map-Zielen und Map-Methoden

    Map-Methode

    Extrapolation Map-Ziel

    Topologische Verknüpfung

    Verdeutlichung anhand eines Map-Beispiels

    Anwendungsbeispiele

    Zusammenfassung

    Ausblick

    Literaturverzeichnis

  • 1. Einleitung

    In der Fahrzeugentwicklung stehen heute Automobilhersteller zunehmend vor dem Problem,

    innerhalb kurzer Entwicklungszeit verschiedene Konzepte eines Modells zu erstellen und weite-

    re Modellvarianten daraus abzuleiten. Es besteht auch der Wunsch und die Notwendigkeit

    möglichst auch die frühen Phasen der Fahrzeugentwicklung effizient mit CAE-Unterstützung zu

    begleiten [1]. In der Vergangenheit wurden CAE basierte Bewertungen eines Entwicklungs-

    standes oftmals nur „nachträglich" vorgenommen, weil zum aktuellen Zeitpunkt die

    erforderlichen Daten zur Bewertung noch nicht vorlagen. Gelingt es, die CAE basierte Bewer-

    tung rechtzeitig einzubinden, so lassen sich nicht nur Aufwand und Kosten infolge

    „nachträglicher" Änderung vermeiden, sondern es können auch wichtige „geometrisch" und /

    oder „topologisch" substanzielle Änderungen zeitgerecht abgesichert werden. Die Zukunft wird

    zeigen, ob die Notwendigkeit der rechtzeitigen Absicherung einer Fahrzeugkonzeptentschei-

    dung auch dazu führt, dass der Entwurf von CAE „aktiv getrieben" wird, wie dies in [2]

    beschrieben wird. „This has the obvious advantage of putting CAE in a position to lead the de-

    sign activity instead of reacting to it."

    „Damit CAE die Konstruktion in den frühen Phasen „treiben" kann, müssen die Fahrzeugmo-

    delle ohne die Verfügbarkeit von CAD-Daten erstellt und auch schnell modifiziert werden

    können" [1]. Mit SFE CONCEPT™ (SFEC) ist ein Werkzeug geschaffen worden, welches das

    Erreichen der o.g. Ziele und die Erfüllung der genannten Notwendigkeiten unterstützen kann

    [3]. Grundgedanken, die bereits in [5] formuliert wurden, sind in die Entwicklung von SFEC ein-

    geflossen. SFEC verfolgt im Gegensatz zu CAD-Programmen einen topologiebasierten Ansatz.

    Es ermöglicht die schnelle Erstellung von vollständig parametrisch aufgebauten Karosseriemo-

    dellen, die leicht topologisch und geometrisch modifiziert werden können. Der topologiebasierte

    Ansatz gewährleistet, dass bei einer Modifikation des Modells die Geometrie dertopologischen

    Beschreibung automatisch folgt. Durch diese Funktionalität wird eine schnelle Modellerstellung

    und die leichte Ableitung von Karosserievarianten ermöglicht. Im Anschluss können die erstell-

    ten Modelle innerhalb von SFEC FE-diskretisiert und einer CAE-Analyse zugeführt werden [4].

  • Die Arbeitsgruppe „CAE in der Konzeptfindung" des Arbeitskreises FAT-AK 27 hat die funktio-

    nale Erweiterung des Programmsystems SFEC durch eine Beauftragung unterstützt und

    gefördert. Hierfür möchte ich mich im Namen der SFE GmbH nochmals herzlich bedanken.

    Der Auftrag lautete:

    „Erweiterte Knotenfunktionalität im parametrischen Entwurfswerkzeug SFE CONCEPT „

    Die finanzielle Unterstützung wurde getragen durch die Firmen:

    AUDI AG

    BMW AG

    DAIMLERCHRYSLER AG

    PORSCHE AG

    und

    VOLKSWAGEN AG

  • 2. Beschreibung SFE CONCEPT

    SFE CONCEPT"* verfolgt im Gegensatz zu CAD-Werkzeugen einen topologiebasierten An-

    satz, bei dem sich die Geometrie aus den Vorgaben der Topologie ergibt. Es bietet in der

    Konzeptphase die Möglichkeit, mittels einer schnellen, deklarativen Konstrukteurssprache, die

    hochwertige Konstruktionselemente nutzt, eine topoiogische Beschreibung von vollständig pa-

    rametrischen Fahrzeugstrukturen zu erstellen und diese schnell zu bewerten. SFE

    CONCEPT™ führt somit zu einem schnellen Wissenszuwachs in der Konzeptphase der Karos-

    serieentwicklung (Abb. 1).

    100%-,

    90-

    80-

    70-

    60-

    50-

    40 -

    30-

    20-

    10 -

    n

    IdealesProduktw

    /

    / J

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    ssen y T

    k\

    Konzept- Konstruktionentwicklung

    ^ , - ; ; . 100%^00>^ ,.* + ' ""kosten-

    . • • * * . beeinflussung

    Reales Produktwissen

    > Erweiterung des Produktwissens mit SFE CONC

    • Schnelles, einfaches Erstellen von digitalen

    Modellen

    • Einfaches Modifizieren von Konzepten

    • frühes Überprüfen von Konzeptvarianten

    • Verwenden von digitalen Basismodellen

    • frühes Simulieren und Berechnen

    Arbeits- ProduktionVorbereitung

    Abb. 1: Erweiterung des frühen Produktwissens durch SFE CONCEPT TM

  • Typische Beschreibungselemente in SFE CONCEPT™ sind Punkte, Linien, Flächen, Profile,

    Balken und Knoten (Abb. 2).

    Linien (LINE) Einflusspunkte (IP)

    Balken (BEAM) Knoten (JOINT) Flächen (SURF)

    Abb. 2: Modellaufbau

    Das leicht zu definierende topologische Zusammenwirken dieser Grundelemente, beispielswei-

    se über Punktschweiß- oder Klebeverbindungen, ergibt eine vollständige Beschreibung des

    Modells. Die automatische Generierung von bestimmten Elementen, wie z.B. Knoten oder Bal-

    ken, unterstützt dabei den Konstrukteur und führt zu einer schnellen Modellerzeugung.

    6

  • Die abbildbare Komplexität von Knotenverbindungen ist nahezu uneingeschränkt (Abb. 3).

    Modellbeispiel: JOINT

    Modellbeispiel: JOINT

    Abb. 3: Knotenkomplexität (Joint)

    Der parametrisierte Aufbau der Modelle ermöglicht ein einfaches und schnelles Umsetzen von

    topologischen und geometrischen Änderungen innerhalb des Modells, wodurch sich leicht Ka-

    rosserievarianten bilden lassen. Die Geometrie folgt dabei stets der Topologie: Eine

    Veränderung der Geometrie eines Elements, beispielsweise die Änderung der Länge eines

    Schwellers oder die Verschiebung eines Knotens, hat keine Auswirkungen auf dessen topologi-

    sche Gestalt. Die Änderung eines Elements führt zu einer automatischen Geometrie-

    Anpassung der topologisch verbundenen, zugehörigen Elemente (Abb. 4,5).

  • Parametrische Modifikation

    AutomatischeAnpassung allerabhängigen Objektebei Verschiebungeines Einflusspunktes

    Abb. 4: Geometrische Änderung Einflusspunkt

    8

  • Parametrische Modifikation

    • Übernahme einerProfiländerung

    __

    Abb:5 Geometrische und topologische Änderung Profil

    9

  • Zur Analyse der parametrischen Modelle können diese über einen integrierten Vernetzer dis-

    kretisiert und in ein FE-Netz überführt werden. Somit lassen sich zu jedem beliebigen Zeitpunkt

    einzelne Module oder die komplette Fahrzeugstruktur über FE-Programme untersuchen und

    bewerten. (Abb. 6).

    Flanschdefinition (MFL) Schweisspunktdefinition

    .Variabler Abstand

    FE-Netz unabhängige

    Schweisspunkte

    RB AR-Verbindungen

    MFL im SFE CONCEPT-Modell MFL nach der FE-Vemetzung

    FE-Definitionen

    GRID

    RBE2

    SPC

    FORCE (Punkt,Line)

    Traceline

    Abb. 6: FE - Anbindung

    3. Problemstellung

    Die vor der FAT Beauftragung bestehenden Funktionalitäten in SFE CONCEPT zur Knotener-

    zeugung hatten die Einschränkung, dass nur „einfache" Gebiete beschreibbar waren. Nur unter

    dieser Voraussetzung können Knotengebiete selbständig aus den vorliegenden topologischen

    Informationen erzeugt werden. Komplexere Knotengebiete können nur über „hybride" Struktu-

    ren aufgebaut werden, d.h. die Knotenbeschreibung benötigt weitere SFE CONCEPT Objekte,

    wie z.B. SURF-Objekte. Diese hybriden Knoten können zwar nahezu beliebig komplex sein,

    haben aber einige Nachteile.

    • die Möglichkeiten der parametrischen Änderung sind eingeschränkt

    • die Initialisierung aller am Knoten beteiligten Objekte kann zeitintensiv sein

    10

  • 4. Aufgabenbeschreibung

    Die Aufgabenbeschreibung ist im Wesentlichen eine phänomenologische Beschreibung der

    „pragmatischen" Ziele. Sie umfasst:

    • Erstellen einer topologischen, charakterisierenden Prinzipbeschreibung mit dem Ziel der

    weitgehend automatisierten Geometrie- bzw. Oberflächenerzeugung. Diese Beschrei-

    bung soll analog zu der komfortablen Vorgehensweise bei den in SFEC bestehenden

    Fahrzeugknoten erfolgen unter Benutzung der SFEC-Basisobjekte für die folgende

    Fahrzeugknoten:

    o Knoten mit durchgehenden Trägern mit 2/3/4/5 Balken

    o Stumpfer Stoß auf Knoten, wobei die Träger unterschiedliche Größe bzw. Quer-

    schnitt haben können

    o Stumpfer Stoß auf Fläche und in Fläche auslaufend

    o Eck-Knoten

    o Parametrischer Längs- und Querschott

    Eine weitgehend automatisierte Geometrie- bzw. Oberflächenerzeugung bedeutet, dass

    z.B. stumpfer Stoß (T-Stoß) in weniger als 6 Arbeitsschritten abbildbar sein soll.

    • Programmtechnische Umsetzung in SFEC inkl. Einbindung in die Benutzeroberfläche

    • Einbindung der o.g. Knotenfunktionalität in den SFEC-Vernetzer

    • Ergänzen des Handbuches und der Online-help

    • Testen der neuen Knotenfunktionalitäten an den vom AK zur Verfügung gestellten FE-

    Details der o.g. Knoten

    11

  • 5. Umsetzung der Beauftragung

    Überblick

    Fasst man die Aufgaben der Beauftragung stichwortartig zusammen, so müssen die erweiter-

    ten Funktionen folgendes leisten:

    • Weitgehenst automatische Generierung der Knotengeometrie

    • Durchgehene Träger am Knoten

    • Stumpf aufeinander treffende Balken

    • Längs- und Querschotte im Knoten

    • Auslauf von Balken in Flächen

    Zur Umsetzung musste der Knotenaufbau u.a. folgendes leisten:

    • Verwaltung von topologischen Informationen (Stegdefinitionen, Konturverknüpfungen,

    Teilungsdefinitionen etc. )

    • Verwaltung von IP-, LINE- und PF-Objekten zur Beschreibung innerer Knotengeomet-

    rien

    • Neue Eigenschaften der Knotenelemente

    • Erweiterung zu anderen SFE CONCEPT Objekten

    • Ableitung einfacher zusammenhängender Gebiete (Fillets)

    • Innerer Aufbau der Flächengebiete

    • Aufbau und Verwaltung der Flächenbeschreibungen

    Eine notwendige Voraussetzung zur Umsetzung der geforderten Erweiterungen wurde durch

    die Einführung eines Map-Objektes geschaffen. Dieses Objekt erlaubt die Projektion bzw. Ab-

    bildung von SFEC-Objekten aufeinander. Das Map-Objekt leistet aber nur eine geometrische

    Projektion. Flächen auf die gemappt bzw. projiziert wurde, müssen reparametrisiert werden, um

    einen topologischen Zusammenhang herzustellen. Dieser topologische Zusammenhang ist die

    Grundvoraussetzung für den Aufbau parametrischer Modelle in SFE CONCEPT. D.h. ergän-

    zend zu der Projektion von SFE CONCEPT Objekten (Map-Funktionalität) musste die Ableitung

    zusammenhängender Gebiete geschaffen werden. Dies geschieht über die „FILLET-Funktion".

    Diese Funktion ermöglicht u.a. die Erzeugung von Flächengebieten mit komplexer Berandung,

    die Zerlegung bzw. Aufteilung der Flächengebiete und die automatische Anpassung nach Modi-

    fikationen.

    12

  • Eine zentrale Rolle in der Umsetzung der Beauftragung spielt jedoch zweifelsfrei die Map-

    Funktion. Diese Funktion wird in folgenden näher beschrieben und an einem Beispiel demonst-

    riert.

    Map - Funktion

    SFE CONCEPT Objekte können auf andere Objekte projiziert (gemappt) werden. Die Map-

    Funktion ermöglicht das Erstellen einer homogenen Verbindung zwischen geometrisch nicht-

    verbundenen SFE CONCEPT Objekten. Mit der Map-Funktion können auch Löcher oder

    Öffnungen auf Objektflächen (den sogenannten Fillets) erzeugt werden. Weiterhin erlaubt die

    Funktion Flächen parametrisch miteinander zu verbinden.

    Die so beschriebene Map-Funktion ist eine Voraussetzung für die Erstellung von Stumpfverbin-

    dungen in SFE CONCEPT. Die Map-Funktion wird an einem aus 4 „Beams" bestehender

    Knoten verdeutlicht. Bei diesem Beispiel werden die Endprofile der drei „Beams" auf den vier-

    ten „Beam" gemappt, um eine homogene und topologische Verbindung der „Beams" zu

    erreichen. (Abb. 7)

    3

    BEAM 4

    Abb. 7: Map Beispiel 4 „BEAMS"

    Die folgenden Begriffe Map-Objekt, Map-Ziel und Map-Methode sind für die Map-Funktionkennzeichnend und sollen anschließend näher erläutert werden.

    13

  • Map-Objekte

    Als Map-Objekte werden diejenigen SFE CONCEPT Objekte bezeichnet, die auf andere Objek-te, gemappt werden können. Hierzu gehören fast alle Typen der Influence Points (Base IP,Auxiliary IP und Local Section Node), die Base Lines und die Local Sections.

    Map-Ziel

    Unter einem Map-Ziel versteht man diejenigen SFE CONCEPT Objekte, auf die die Map-

    Objekte projiziert werden können. Demnach kann man auf alle Typen der Influence Points (Ba-

    se IP, Auxiliary IP, Assign to Line IP und Local Section Node), der Lines (Base Line, link Lines,

    Divide Line und Local Section Part) und der Surfaces (Surface, Beam Surface und Joint Surfa-

    ce) projizieren (mappen).

    In der Tabelle 1 sind alle Map-Objekte und all ihre möglichen Map-Ziele zusammengefasst.

    14

  • 1. Map-Objekt

    Line

    tion

    Loc

    Base IP

    Auxiliary IP

    Local section node

    Base Line

    Entire Section

    Local section Part

    IP

    Base IP

    Auxiliary IP

    Assign to Line IP

    Local section node

    Base IP

    Auxiliary IP

    Assign to Line IP

    Local section node

    Base IP

    Auxiliary IP

    Assign to Line IP

    Local section node

    Map-Methode

    Parameter

    Parameter

    Parameter

    Map-Ziel / -II

    Line

    Base Line

    Link Line

    Divide Line

    Local section Part

    Base Line

    Link Line

    Divide Line

    Local section Part

    Base Line

    Link Line

    Divide Line

    Local section Part

    Base Line

    Link Line

    Divide Line

    Local section Part

    Base Line

    Link Line

    Divide Line

    Local section Part

    Methode

    Map-Methode

    Parameter

    Target Normal

    Parameter

    Target Normal

    Map Direction

    Parameter

    Target Normal

    Map Direction

    Parameter

    1 Parameter

    Surface

    Surface

    Beam Surface

    Joint Surface- -

    Surface

    Beam Surface

    Joint Surface

    Surface

    Beam Surface-

    Joint Surface

    Surface

    Beam Surface

    Joint Surface

    Surface

    Beam Surface

    Joint Surface

    Surface

    Beam Surface

    Joint Surface

    Map-Methode

    Target Normal

    Target Normal

    Map Direction

    Target Normal

    Map Direction

    Target Normal

    1 Target Normal

    Map Direction

    Target Normal

    1 Map Direction

    i

    15

  • Für die Erfüllung der Anforderungen muss gewährleistet sein, das dasselbe Zielgebiet für meh-rere Map-Objekte genutzt werden kann. Es kann z.B. bei einer Punkt auf Punkt Projektion nurein Punkt als Map-Ziel gewählt werden, aber dieser Punkt kann gleichzeitig als Map-Ziel fürmehrere Punkte benutzt werden.

    Ebenso ist erforderlich, dass verschiedene Typen der Einflusspunkte auf mehrere Linientypen

    gleichzeitig gemappt werden können, wobei der Map-Algorithmus immer die geometrisch nahe-

    liegende Linie als Map-Ziel verwendet. Weiterhin kann man alle Arten Einflusspunkte auch auf

    alle möglichen Flächen (Surface, Beam Surface und Joint Surface) mappen.

    Um den topologischen Zusammenhang zu gewährleisten, müssen nicht nur die Einflusspunkte

    mit dem Map-Ziel topologisch verbunden sein, sondern auch alle Linien, die an diesen Einfluss-

    punkten hängen. Auch die Basis Linien und die lokalen Profilparts können auf mehrere

    Linientypen gemappt werden, solange die Map-Ziele miteinander topologisch verbunden sind.

    In solch einem Fall wird die gemappte Linie über die Liniengrenzen hinweg auf das Map-Ziel

    projiziert. Die Flächen dienen auch der Basislinien und der lokalen Profile als Map-Ziele.

    Aus dem o.g. folgt auch die Anforderung, dass die Map-Ziele topologisch abhängig sein kön-

    nen. Es ist möglich mehrere Flächen als Map-Ziele für ein Map-Objekt zu wählen. Sind diese

    Map-Ziele miteinander topologisch verbunden, so wird der Map über die Flächengrenzen hin-

    weg durchgeführt. Wenn jedoch die Map-Ziele keine topologischen Verbindungen aufweisen,

    so bestimmt der Map-Algorithmus auch hier, wie bei den Einflusspunkten, das geometrisch in

    der Nähe liegende Zielgebiet.

    Diese Eigenschaften führen dazu, dass nach dem Mappen und der o.g. Reparametrisierungnicht nur die Basislinien und die lokalen Profilparts topologisch mit dem Zielgebiet verbundensind, sondern auch alle Flächen, die über diese Map-Objekte definiert sind.

    Lokale Profile können entweder automatisch komplett auf eine beliebige Fläche oder schritt-

    weise Punkt für Punkt und Part für Part auf Linien- oder Flächentypen gemappt werden. Diese

    schrittweise Methode ist durchzuführen, wenn ein Teil des lokalen Profils auf eine Fläche und

    ein weiterer Teil auf die Kante einer Fläche gemappt werden muss.

    Der Grundphilosophie von SFE CONCEPT folgend, ist es natürlich erforderlich, dass infolge

    von Modifikationen des Modells die Parametrik nicht verloren geht. Beim Mappen wird eine Ko-

    pie des Map-Objektes auf dem Map-Ziel erstellt, wobei das original Map-Objekt weiterhin in der

    SFE CONCEPT Datenbasis bestehen bleibt. Dieses Map-Objekt ist jedoch für den Benutzer

    nicht sichtbar. Folglich ist bei SFE CONCEPT die Parametrik gewahrt, denn die gemappten

    Map-Objekte folgen den Veränderungen der Map-Ziele, indem sie auch die Lage oder die Form

    der modifizierten Map-Ziele einnehmen.

    16

  • Map-Methode

    Die Map-Methode bestimmt auf welche Art und Weise die Map-Objekte auf die Map-Ziele proji-ziert werden sollen. Im folgenden werden die unterschiedlichen Möglichkeiten der Map-Methode dargestellt.

    a) Map-Richtung (Map Direction) wird von dem Map-Objekten bestimmt. Für lokale Profilebedeutet das Mappen mit der Map-Richtung eine Projektion des Profils senkrecht zurProfilebene. Man kann die Map-Richtung mit Hilfe von Vektoren an den Profilpunktenvisualisieren.

    b) Weiterhin gibt es die Möglichkeit, mit Target normal' zu mappen. Diese Map-Methodesollte gewählt werden, wenn die Map-Richtung nicht von dem Map-Objekten, sondernvom Map-Ziel bestimmt werden soll. In diesem Fall werden die Map-Objekte senkrechtauf die Zielfläche oder auf die Ziellinie projiziert.

    c) Die nächste Map-Methode 'Parameter' kann nur bei Punkt auf Linie Projizierung benutztwerden, weil Parameter in diesem Fall die Unterteilung der Ziellinie zwischen 0 und 1bedeutet. Wendet man diese Map-Methode an, so wird der Punkt unter Verwendungdieser Parameter auf die Ziellinie gemappt. Das Resultat entspricht dann dem Assign toline IP.

    Extrapolation Map-Ziel

    Die Zielfläche (Map-Ziel) kann linear extrapoliert werden, um zu gewährleisten, dass eine Map-Operation auch dann ausgeführt wird, wenn die Projektion nur teilweise und gar nicht auf dieZielfläche trifft.

    Topologische Verknüpfung

    Wie bereits erwähnt, wird im Map-Prozess nur ein Map-Objekt auf ein Map-Ziel geometrischprojiziert. Das bedeutet, dass zwischen den Map-Objekten und dem Map-Ziel keine topologi-schen Verbindungen bestehen. Deshalb müssen solche Flächen, nach dem auf sie gemapptwurde, reparametrisiert werden, um eine topologische Verbindung realisieren zu können.

    Alle Flächen werden in SFE CONCEPT durch sogenannte Fillets aufgebaut. Ein Fillet ist eineAnsammlung von Flächenstückchen. Das bedeutet, dass das Gebiet, welches durch die Flä-chenbegrenzungslinien abgegrenzt ist, intern in mehrere Unterflächen eingeteilt wird, die aberbei der Darstellung der Objektflächen zu einem Fillet zusammengefasst werden. Wird nun eineBasislinie oder ein lokales Profil auf eine Zielfläche gemappt und anschließend diese Zielflächereparametrisiert, so wird der Fillet in Komponenten unterteilt, die sich wie eigenständige Filletsverhalten. Hierbei wird das Originalfillet passiv gesetzt und die neu entstandenen Komponentendes Originalfillets in die Flächenliste der Objekte eingetragen..

    17

  • Verdeutlichung anhand eines Map-Beispiels

    Zur Verdeutlichung der Map-Funktion wird ein Beispiel umgesetzt und erläutert..

    Bei diesem Beispiel werden die Endprofile der Beams 1, 2 und 3 auf den Beam 4 gemappt. Wieschon erwähnt, gibt es für das Mappen von local sections zwei Möglichkeiten.

    1. Variante: Die komplette local section wird auf ein mögliches Map-Ziel (siehe Tab. 1)

    auf einmal gemappt.

    2. Variante: Die local section wird Part für Part auf ein mögliches Map-Ziel (siehe Tab.

    1) gemappt. Hierbei muss man folgendermaßen vorgehen:

    i) Zuerst werden die local section nodes einzeln auf die mögli-chen Zielgebiete gemappt.

    ii) Als nächstes werden dann die local section parts wiederumeinzeln auf mögliche Map-Ziele gemappt.

    Schritt 1:

    Endprofil von Beam 1 wird als komplette local section auf die Beam-Fläche von Beam 4 „extra-poliert" gemappt.

    Vor der Ausführung des Map muss das Map-Ziel und die Map-Methode ausgewählt werden(Abb. 8). Da hier die Höhe der zu mappenden local section größer ist als das Map-Ziel (Surfacevom Beam), muss die local section extrapoliert auf das Map-Ziel gemappt werden. Ansonstenwürden die parts der local section, die das Map-Ziel nicht treffen, abgeschnitten werden undsomit könnte der Beam 1 nicht aufgebaut werden. Das mappen der local section mit Extrapola-tion erlaubt die local section so zu modifizieren, dass der Beam 1 auch dann aufgebaut wird,wenn die Projektion das Map-Ziel nicht trifft.

    18

  • Schritte:

    a) Map-Objekt auswählen

    b) Map-Ziel definieren

    c) Map-Methode auswählen

    d) Map-Ziel auswählen

    e) Map-Methode erweitern auf

    Extrapolation

    f) Map durchführen

    g) topologische Anbindung durch

    Reparametrisieren

    Abb. 8: MAP 1

    l'NDO: i«tt | ALL; SdKt by: Iplck M M | ITDATEj

    CT.] D.1J Ktod |M«p Copyj AMig»CnWip| Mwctfa»| Vlw»P»l»| j |

    a)

    d)

    e)

    0

    map Section to Surface _i | by Map direction

    Map targsts... (Name/Type/Rspara.)

    Additional parameter...F Extxapolalion

    19

  • Schritt 2:

    Beam 1 ist mit Beam 4 geometrisch aber nicht topologisch verbunden. Die topologische Ver-

    knüpfung wird durch das Reparametrisieren des Map-Zieles erreicht. Somit wird das Fillet, das

    die Beam-Fläche aufbaut, in mehrere Komponenten unterteilt, die dann separat als selbständi-

    ge Fillets behandelt werden können. Damit können diesen neu entstandenen Teilflächen

    entweder eine neue PID oder MFL zuzuweisen oder sie können passiv gesetzt werden. (Abb.

    9).

    UNDO: U i l | A U | Salectby: jpick muMj I rpi»E|

    Cnl U.1 Modi Stufan ONI ! jÜTrfic. A U Uanl VltwPaiall | |

    Abb. 9: Verwaltung von Beam-Flächen

    8eam_Surface

    nama :: BEAMJ

    (Beam): Atumbly Cnup: LAENGS

    Enttln...

    Type.S«g Cr«By State Repara. AssenblyGroup

    C[l] .8BQ(1] Auto a c t l l a s $C[2]C[2J.SEG[1J Auto pass l e s Seil JC[2).SEG[2] User ac t i No $C[1]C[2].SEG[3) User ac t l No $C[1]

    W[1J.8EG[1) Auto a c t l NoW(2J.SEG[ti Auto ac t l NoW[3J.SEG[lj Auto ac t l No

    $W(2J»Will

    Sat typa to ...

    Set antry... acliva

    Setgroupfor... Beam

    Repatametriza

    lP»»ri"Entiy

    Aiumbly group ETC

    Kename

    e~J EodJ

    In der Abbildung 9 ist deutlich zu erkennen, das die local section von Beam 1 größer als dasMap-Ziel ist, trotzdem kann der Map durchgeführt und der Beam 1 fehlerfrei aufgebaut werden,weil der Map extrapoliert gemappt worden ist.

    Schritt 3:

    Die local section des Beam 2 wird auf das Map-Ziel gemappt (Abb. 9). Die local section wirdPunkt für Punkt und Part für Part schrittweise gemappt, weil man Teile der local section auf dieKante der Fläche des Beam 4 und andere Teile auf dessen Fläche mappen möchte. Die Objek-te, die auf die link line (in diesem Fall, Verbindungslinie zwischen Anfang- und Endpunkt einesparts zweier benachbarter Profile) des Beam 4 gemappt werden müssen, sind die local sectionnodes und einige local section parts. Das Mappen der local section nodes und der local sectionparts ist in den Abbildungen 10 und 11 dargestellt.

    20

  • Schritte:

    a) Map-Objekt (IP) wählen

    b) Map-Ziel definieren

    c) Map-Methode auswählen

    d) Map-Ziel wählen

    e) Map durchführen

    Abb. 10: Map 2.1: Mappen der Punkte

    Schritte:

    a) Map-Objekt (Part) wählen

    b) Map-Ziel definieren

    c) Map-Methode auswählen

    d) zu mappendes Part anpicken

    e) Map-Ziel anpicken

    f) Map durchführen

    Abb. 11: Map 2.2 Mappen der Parts

    Cnj Ddl Mnd| iMap Copyj AnlgpGnHip| DbacHoaj Vl«wP«n| f j

    a)

    b).

    Map_tnfluence_ Point

    IP/MAP name :| j$PF_2

    map IIMp Llna/PF - J by Map diraction _, | ^ \

    Map targats ... (Nama/Type/Rapata.)

    d)

    e)

    Map_LocaS_Secthn

    SecHon/MAP name :| |$PFJ.

    map Section to Line by Parameter

    P a r t - I D : |

  • Hinweis zur Modif ikat ion:

    Die Base IP der Beams wurden nicht gemappt, um die Modifikation der Beams an diesen Stel-len zu erleichtern. Die Punkte der local section können auch entsprechend der Tabelle 1 auchauf andere Map-Ziele, wie IP oder Surface, und mit anderen Map-Methoden gemappt werden.Um nach dem Mappen jedoch die Parametrik voll ausnutzen zu können, ist die hier verwendeteVariante des Mappens geeignet, weil bei einer Modifikation des Beam 4 die Verbindung mitdem Beam 2 erhalten bleibt.

    Wie in der Abb. 10 zu erkennen ist, sind einige parts der local section des Beam 2 auf die linkline des Beam 4 gemappt. In der Abbildung 11 sind die übrigen parts auf die Beam Fläche ge-mappt. Um eine topologische Anbindung dieser parts mit der Fläche, auf die sie gemappt sindzu, zu realisieren, muss diese Fläche reparametrisiert werden. In SFE CONCEPT müssen nurFlächen reparametrisiert werden. Andere Map-Ziele erfordern keine Reparametrisierung, da dietopologische Anbindung beim Mappen entsteht.

    Schritt 4.

    Ein Teil der local section von Beam 3 wird auf Beam 2, ein Teil auf Beam 4 und weitere Teileauf beide Beams gemappt (Abb. 12). Der Map wird im Prinzip genau so durchgeführt wie beimBeam 2. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass einige local section parts gleichzeitig aufdie link line von Beam 2 und Beam 4 gemappt werden. Somit ist auch ein Beispiel dafür gege-ben, dass Map-Objekte auf verschiedene Map-Ziele gleichzeitig gemappt werden können.

    UNDO: Ljtlj AlLj S»lKt by. |pkk nun«] UPUATEJ

    Cnj Dolj Mod] jM»p Copyj AMlgttOnmpj Dtracttonj VUwP»r»| j |

    Schritte.

    a) Map-Objekt (Part) wählen

    b) Map-Ziel definieren

    c) Map-Methode auswählen

    d) zu mappendes Part anpicken

    e) Map-Ziel anpicken

    f) Map durchführen

    Abb. 12: Map 3: Mappen von Parts

    Section/MAP nama ;| «PF_10

    map Section to line il by Parameter

    Part-ID:|

  • Nach dem der Map-Vorgang abgeschlossen ist, kann man alle Flächen, auf die gemappt wor-den sind, reparametrisieren und wie beim Beam 1 die Flächen passiv setzen, die zwischen denBeams liegen. Führt man einen Topologie - Check durch, so kann man aus der Abbildung 13erkennen, dass das linke Topologie - Modell an den Verbindungsstellen der Beams freie Kan-ten aufweist (rote Linien) und somit nicht topologisch angebunden ist, wohingegen das rechteModell an diesen betreffenden Stellen keine freien Kanten hat und folglich auch die Topologiekorrekt ist.

    Freie Kanten

    Keine freien Kanten

    Im Map - Gebiet

    Abb. 13: Topologie-Check

    6. Anwendungsbeispiele

    Die folgenden Abbildungen (Abb. 14 bis 18) zeigen Anwendungen der erweiterten Funktionali-

    täten in SFEC. Die Umsetzung der nachfolgenden Beispiele wird kurz beschrieben und es wird

    erläutert welche Schritte in SFEC erforderlich wären, um eine Umsetzung ohne die neuen

    Funktionalitäten des beauftragten Projektes zu erzielen.

    23

  • Modellbeispiel: Eckverbindung

    Abb. 14: Eckverbindung

    Dieses Beispiel illustriert die zusätzlichen Möglichkeiten der Formgebung, die durch die Ein-

    führung der 'link-lines' geboten werden. Die Außenkante des um 90 Grad gebogenen Beams

    wird als Ecke ausgebildet, indem die vorhandenen link-lines des Steges 'eckig' gesetzt wer-

    den.

    Vor Einführung der neuen Funktionalitäten konnten die Hilfslinien von Beams nicht zur Form-

    gebung genutzt werden. Um diese Eckverbindung zu modellieren, wären folgende Schritte

    notwendig geworden:

    • Erzeugen eines 'Kind-Profiles' ohne Außensteg

    • Erzeugen dreier Hilfspunkte

    • Basislinien zwischen Profilenden und Hilfspunkten

    • Flächen zwischen Hilfslinien, Profilenden und dem Rand des gebogenen Beams

    24

  • Modellbeispiel: auslaufender Balken

    Abb. 15: Auslaufender Balken

    Dieses Beispiel stellt einen auslaufenden Balken mit Querträgeranbindung dar. Der auslaufen-

    de Balken wird durch (teils user-definierte) link-lines gestaltet. Der Beam des Querträgers wird

    aus insgesamt 6 Basisprofilen aufgebaut. Zusätzlich werden weitere Rechteckprofile eingeführt,

    um die Schweißflanschverbindung zum Längsträger zu modellieren. Die Flanschverbindung

    selbst wird durch Mappen (Projektion) dieser Rechteckprofile realisiert.

    Vor Einführung der neuen Funktionalitäten wäre diese Modellierung (mit nur zwei Beam-

    Objekten) nicht möglich gewesen, da es weder die Möglichkeit gab, Zwischenprofile in Beams

    einzufügen, noch gab es die einfache Möglichkeit des Mappens. Hier hätte eine Vielzahl von

    Hilfspunkten, Basislinien und Flächen erzeugt werden müssen.

    25

  • Modellbeispiel: Querschott

    Abb. 16 Querschott

    Zum Erzeugen dieses Schotts sind lediglich zwei Arbeitsschritte nötig: Das Einfügen eines Zwi-

    schenprofiles und das Erzeugen einer Fläche innerhalb des Profiles.

    Vor Einführung der neuen Funktionalitäten hätte der Beam an dieser Stelle geteilt werden müs-

    sen (Einfügen eines neuen Basispunktes, einer neuen Basislinie und eines neuen Beams). Das

    Schott selbst hätte aus mehreren Flächen aufgebaut werden müssen, da es nicht die Möglich-

    keit gab, komplex berandete Flächen aufzubauen.

    26

  • Modellbeispiel: Stumpfer Stoß

    Abb. 17 Stumpfer Stoß

    Dieses Beispiel kann mit Hilfe eines Joint-Objektes modelliert werden. Die Stumpf-

    Verbindungen der Innen- und Außenhülle werden durch Mappen erzeugt. Die Öffnung der Au-

    ßenhülle kann durch einfaches Passiv-Setzen einer durch Mappen abgegrenzten Teilfläche

    realisiert werden.

    Vor Einführung der neuen Funktionalitäten mussten Stumpfverbindungen manuell durch eine

    Vielzahl von Hilfspunkten, Linien und Flächen modelliert werden. Joints mit teils eckigen Kanten

    und Öffnungen in Joint- oder Beamflächen konnten nicht modelliert werden.

    27

  • Modellbeispiel: Balken-Flächen-Verbindung

    Abb. 18 Balken-Flächen Verbindung

    Dieses Beispiel stellt einen Bodenquerträger dar. Dieser Querträger kann durch ein einziges

    Beam-Objekt modelliert werden, dessen Enden auf die Tunnel'- bzw. 'Schweller'-Flächen ge-

    mappt werden. Die Schweißflansche dieser Verbindungen sind in den Basisprofilen des Beams

    bereits enthalten. Die rechteckigen Längsflansche werden als zusätzliche Zwischenprofile in

    den Beam eingebaut und auf die Bodenfläche gemappt. Die Flansch-Aufdopplungen werden

    durch 'Multiflansch'-Definitionen erzeugt und durch den In SFEC integrierten Vernetzer reali-

    siert.

    Vor Einführung der neuen Funktionalitäten mussten Balken-Flächenverbindungen manuell er-

    zeugt werden, da die Möglichkeit des Mappens und des Einfügens von Zwischenprofilen in

    Beams nicht verfügbar war.

    28

  • 7. Zusammenfassung

    Der Einsatz des Entwurfswerkzeugs SFE CONCEPT™ mit der durch den FAT-Auftrag erwei-

    terten Funktionalitäten unterstützt den Konstrukteur und CAE Experten bei der Generierung

    und Bewertung von Karosseriekonzepten und Karosserievarianten.

    Die wesentlichen Errungenschaften durch die Einführung der neuen Funktionalitäten sind:

    • Einfachere und schnellere Erstellung von Stumpfverbindungen

    • Einfachere und schnellere Möglichkeit Zwischenprofile einzufügen

    • Einfachere und schnellere Möglichkeit „auslaufende Träger" zu modellieren

    • Einfachere und schnellere Möglichkeit Schotte zu modellieren

    • Einfachere und schnellere Möglichkeit Öffnungen, Löcher zu berücksichtigen

    • Einfachere und schnellere Möglichkeit Eckverbindungen zu modellieren

    • Modelle lassen sich klarer struktuieren und sind „transparenter"

    • Modelle lassen sich einfacher ändern und in das parametrische Konzept einbinden

    Die Erstellung und Bewertung dieser virtuellen Fahrzeugmodelle, die vollständig parametrisch

    veränderbar sind, ermöglicht die Überprüfung umfangreicher Konzeptvariationen in kurzer Zeit.

    Insbesondere bei Fahrzeugen, die über eine hohe Anzahl an Karosserievarianten verfügen,

    führt der topologieorientierte Ansatz des Entwurfswerkzeugs durch die einfache Umsetzung von

    geometrischen und topologischen Modifikationen zu einer deutlichen Verkürzung der Entwick-

    lungszeit in der Konzeptphase.

    29

  • 8. Ausblick

    Ein wesentlicher Vorteil eines implizit parametrischen Entwurftools gegenüber einem CAD-tool,

    besteht in der Möglichkeit Objekte, Komponenten, Bauteile oder Baugruppen auszutauschen,

    ohne an eine Entstehungsgeschichte mit hierarchischen Zwängen gebunden zu sein. Es liegt in

    der Natur der CAD-Systeme, das die aufzubauende Parametrik auf expliziten Relationen beruht

    und somit eine komplexe, schwer durchschaubare Verknüfung der Parameter zufolge hat.

    Es wäre erstrebenswert den Entwurfsprozess mit einem parametrischen Entwurfswerkzeug

    nicht nur in der frühen Phase, sondern auch danach zu begleiten. Bedingung hierfür ist die

    Möglichkeit der schnellen Umsetzung der jeweiligen Modellphasen in ein parametrisches SFE

    CONCEPT Modell und der Austausch mit nachfolgenden detaillierten CAD Modellen. Desweite-

    ren sollte die Möglichkeit geschaffen werden, die Fahrzeugmodelle noch stärker in einzelne

    „Objekte" zu kapseln, um diese mit adequaten Objekten aus einer kontinuierlich aufzubauen-

    den Objekt-Bibliothek austauschen zu können. Die Objektbibliothek könnte nach bestimmten

    „Such- und Filterkriterien" analysiert werden und dem Benutzer könnten adequate Objekte mit

    eindeutig spezifizierten Eigenschaften zur „Substitution" angeboten werden können.

    Ein weiteres Potential besteht sicherlich im Einsatz des parametrischen Entwurfswerkzeuges

    SFE CONCEPT im Bereich der „Form-Optimierung". Die „shape-basis-Vektoren können aus

    SFE CONCEPT gut abgeleitet werden und es können die inkrementellen „designzustände" in

    einem „batch-modus" zur automatischen Erzeugung der neuen Geometrie und der resultieren-

    den FE-Diskretisierung umgesetzt werden. In diesem Zusammenhang müssen zukünftig in

    SFE CONCEPT, Methoden und Verfahren entwickelt werden, um eine intuitive Verknüpfung

    zwischen Designvariablen und den SFE CONCEPT Parametern zu schaffen.

    Zur Unterstützung des funktions-getriebenen Entwurfs, sollten frühzeitig package- und styling-

    Informationen in SFE CONCEPT einfliesen und dort parametrisch mit der Konstruktion und

    dem Bauraum verknüpft werden. Eine Änderung der package-lnformationen könnte dann wei-

    testgehend automatisch in die parametrisch verknüfte Konstruktion einfliessen und eine

    schnelle Bewertung der dadurch entstandenen Änderung hinsichtlich verschiedener Funktionen

    (Anforderungen) ermöglichen.

    30

  • 9. Literatur

    IM Schelkle, E.; Elsenhans,H.: Integration innovativer CAE-Werkzeuge in die PKW-

    Konzeptentwicklung: Berechnung und Simulation im Fahrzeugbau, Würzburg, 14.-

    15.September2000: VDI Berichte 1559

    121 Zimmer, H.; Thompson, J. E; et.al.: Use of SFE CONCEPT™ in developing FEA Body

    modeis without CAD. Proceedings IBEC 2000, Detroit, 2000

    12,1 Volz,K.: Crash Simulation of Car Body Concepts: CAD-FEM USERS' MEETING vom 6.-

    8. Oktober 1999 in Sonthofen (Allgäu)

    141 Zimmer.H.; Hövelmann,A.;et.al.:Entwurfstool zur Generierung parametrischer, virtueller

    Prototypen im Fahrzeugbau: Berechnung und Simulation im Fahrzeugbau, Würzburg,

    14.-15.September 2000: VDI Berichte 1559

    151 Hänschke, A.; Kramer, F.; Kondziella, R.: A DEVELOPMENT SYSTEM FOR MOTOR

    VEHICLES: Proceedings of the Sino-German CAD/CAM Conference in Xi'an, P.R. of

    China, October 6-9, 1987

    31

  • Anhang: Mitglieder des FAT-AK 27 'CAE in der Konzeptfindung'

    Dipl.-Ing. Lars Papke Dipl.-Ing. Frank de BruyneAUDI AG AUDI AG85045 Ingolstadt 85045 Ingolstadt

    Dr.-Ing. Bernhard Frodl Dipl.-Ing. Ingo RaaschB M W AG B M W AG80788 München 80788 München

    Dipl.-Ing. Thomas Krumenaker Dr.-Ing. Axel HänschkeDaimlerChrysler AG Ford Werke AG70546 Stuttgart 50725 Köln

    Prof. Dr. Erich Schelkle Dipl.-Ing. Carsten DresesDr.Ing.f.c.F. Porsche AG Porsche AG71287 Weissach 71287 Weissach

    Dr.-Ing. Andreas Hillebrand Dipl.-Ing. Rainer SchullerVolkswagen AG Volkswagen AG38436 Wolfsburg 38436 Wolfsburg

  • Nr.Nr.NrNrNrNrNrNr.Ni

    Nr.

    456789

    10111213

    Bisher in der FAT-Schriftenreihe erschienen:Nr. 1 Immissionssituation durch den Kraftverkehr in der Bundesrepublik Deutschland vergriffenNr. 2 Systematik der vorgeschlagenen Verkehrslenkungssysteme vergriffenNr. 3 Literaturstudie über die Beanspruchung der Fahrbahn durch schwere Kraftfahrzeuge € 16,-

    Unfallforschung / Westeuropäische Forschungsprogramme und ihre Ergebnisse / Eine Übersicht vergriffenNutzen/Kosten-Untersuchungen von Verkehrssicherheitsmaßnahmen vergriffenBelastbarkeitsgrenze und Verletzungsmechanik des angegurteten Fahrzeuginsassen vergriffenBiomechanik des Fußgängerunfalls € 16,-Der Mensch als Fahrzeugführer vergriffenGüterfernverkehr auf Bundesautobahnen € 26,-Recycling im Automobilbau - Literaturstudie vergriffenRückführung und Substitution von Kupfer im Kraftfahrzeugbereich € 26,-Der Mensch als Fahrzeugführer € 26,-Sicherheitsmaßnahmen im StraßenverkehrSammlung, Beschreibung und Auswahl für die Anwendung der Nutzen/Kosten-Analyse vergriffen

    Nr. 14 TierexperimenteHe und epidemiologische Untersuchungen zur biologischen Wirkung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren(Otto- und Dieselmotoren) - Literaturstudie € 31,-

    Nr. 15 Belastbarkeitsgrenzen des angegurteten Fahrzeuginsassen bei der Frontalkollision € 26,-Nr. 16 Güterfernverkehr auf Bundesautobahnen - Ein Systemmodell, 2. Teil € 26,-Nr. 17 Ladezustandsanzeiger für Akkumulatoren vergriffenNr. 18 Emission, Immission und Wirkung von Kraftfahrzeugabgasen vergriffenNr. 19 Sicherheitsmaßnahmen im Straßenverkehr

    Ergebnisse einer Nutzen/Kosten-Analyse von ausgewählten Maßnahmen vergriffenNr. 20 Aluminiumverwendung im Automobilbau und Recycling vergriffenNr. 21 Fahrbahnbeanspruchung und Fahrsicherheit ungelenkter Dreiachsaggregate in engen Kurven € 26,-Nr. 22 Umskalierung von Verletzungsdaten nach AIS - 80 (Anhang zu Schrift Nr. 15) € 26,-Nr. 23 Grundlagen und Möglichkeiten der Nutzung sprachlicher Informationssysteme im Kraftfahrzeug € 26,-Nr. 24 Altteileverwendung im Automobilbau vergriffenNr. 25 Energie für den Verkehr - Eine systemanalytische Untersuchung der langfristigen Perspektiven des Verkehrssektors in der

    Bundesrepublik Deutschland und dessen Versorgung mit Kraftstoffen im energiewirtschaftlichen Wettbewerb - vergriffenNr. 26 Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Aluminium im Lkw-Bau vergriffenNr. 27 Äußere Sicherheit von Lkws und Anhängern vergriffenNr. 28 Dämpfung und Tilgung von Torsionsschwingungen im Triebstrang von Kraftfahrzeugen € 26,-Nr. 29 Wirkungsgradmessung an Getrieben und Getriebeelementen € 26,-Nr. 30 Fahrverhalten von Lastzügen und hierbei insbesondere von Anhängern € 26,-Nr. 31 Entwicklung, Aufbau und Test eines Ladezustandsanzeigegerätes für Bleiakkumulatoren in Elektrostraßenfahrzeugen € 26,-Nr. 32 Rollwiderstand und Lenkwilligkeit von Mehrachsanhängern mit Zwillings- und Einzelbereifung € 31,-Nr. 33 Fußgängerschutz am Pkw - Ergebnisse mathematischer Simulation - € 31,-Nr. 34 Verfahren zur Analyse von Unfallursachen - Definitionen, Erfassung und Bewertung von Datenquellen - vergriffenNr. 35 Untersuchungen über kraftstoffsparende Investitionsmaßnahmen im Straßenbau € 39,-Nr. 36 ßelastbarkeitsgrenzen und Verletzungsmechanik der angegurteten Fahrzeuginsassen beim Seitenaufprall.

    Phase I: Kinematik und Belastungen im Vergleich Dummy/Leiche € 31,-Nr. 37 Konstruktive Einflüsse auf das Fahrverhalten von Lastzügen € 26,-Nr. 38 Studie über Energieeinsparungsgeräte zur Mitführung im Kraftfahrzeug (Bordlader) € 16,-Nr. 39 Grundlagen und Möglichkeiten der Nutzung sprachlicher Informationssysteme im Kraftfahrzeug - Hauptstudie - vergriffenNr. 40 Sprachausgaben im Kraftfahrzeug - Ein Handbuch für Anwender - vergriffenNr. 41 Auswertung von Forschungsberichten über: Die Auswirkung der Nutzfahrzeugkonstruktion auf die Straßenbeanspruchung vergriffenNr. 42 Fußgängersicherheit - Ergebnisse eines Symposiums über konstruktive Maßnahmen am Auto - vergriffenNr. 43 Auswirkungen der Nutzfahrzeugkonstruktion auf die Straßenbeanspruchung - Gesamtbericht - € 11,-Nr. 44 Sprachliche Informationssysteme und Anwendungsmöglichkeiten im Kraftfahrzeug - Ergebnisse eines Symposiums - € 16,-Nr. 45 Abgasemissions- und Kraftstoffverbrauchsprognosen für den Pkw-Verkehr in der Bundesrepublik

    Deutschland im Zeitraum von 1970 bis 2000 auf der Basis verschiedener Grenzwertsituationen vergriffenNr. 46 Bewertung von Personenverkehrssystemen - Systemanalytische Untersuchungen von Angebots- und Nachfrageelementen

    einschließlich ihrer Wechselwirkungen -Nr. 47 Nutzen/Kosten-Analyse für einen Pkw-Frontunterfahrschutz an NutzfahrzeugenNr. 48 Radlastschwankungen und dynamische Seitenkräfte bei zwillingsbereiften AchsenNr. 49 Studie über die Wirtschaftlichkeit von Verbundwerkstoffen mit Aluminiummatrix im NutzfahrzeugbauNr. 50 Rechnerische Simulation des dynamischen Verhaltens von nicht stationär betriebenen Antrieben und AntriebselementenNr. 51 Simulationsmodell - Schwingungsprogramm zur Ermittlung der Beanspruchung von Antriebssträngen -Nr. 52 Verwendung von Kunststoff im Automobil und WiederverwertungsmöglichkeitenNr. 53 Entwicklung eines hochgenauen, normfähigen Verfahrens zur Wirkungsgradmessung an AntriebselementenNr. 54 Erhebung und Auswertung von Straßenverkehrsunfalldaten in der Bundesrepublik Deutschland -

    Ergebnisse eines VDA/FAT-FachgesprächsNr. 55 Untersuchungen zur subakuten und chronischen Wirkung von Ottomotorabgasen auf den SäugetierorganismusNr. 56 Pilotzelle zur Steuerung von Batterien in Fahrzeugen mit Elektro- oder Elektro-Hybrid-AntriebNr. 57 Wirkungen von Automobilabgas und seiner Inhaltsstoffe auf Pflanzen - Literaturstudie -Nr. 58 Rekonstruktionen von fünf realen Seitenkollisions-Unfällen - Ergänzende Auswertung der KOB-Daten -Nr. 59 Luftqualität in FahrgasträumenNr. 60 Belastbarkeitsgrenzen und Verletzungsmechanik der angegurteten Fahrzeuginsassen beim Seitenaufprall

    Phase II: Ansätze für Verletzungsprädiktionen vergriffenNr. 61 Erhebung und Analyse von Pkw-Fahrteistungsdaten mit Hilfe eines mobilen Datenerfassungssystems

    - Methodische und meßtechnische Ansätze für eine Pilotstudie - vergriffenTechnische Erfahrungen und Entwicklungsmöglichkeiten bei Sicherheitsgurten im Fond von Pkw - Ergebnisse eines Symposiums - € 31,-Untersuchungen über Wirkungen von Automobilabgas auf pflanzliche Bioindikatoren im Umfeld einer verkehrsreichen Straßein einem Waldschadensgebiet vergriffenSicherheitsorientierte Bewertung von Anzeige- und Bedienungselementen in Kraftfahrzeugen - Grundlagen - vergriffenQuantifizierung der Radlastdynamik bei Einfach-, Doppel- und Dreifachachsen in Abhängigkeit von Federungs- undDämpfungssystem des Fahrzeugs € 16,-Seitenverkleidung am Lkw - Technische Analyse € 26,-Vorstudie für die Durchführung von Tracermessungen zur Bestimmung von Immissionskonzentrationen durch Automobilabgase € 16,-Untersuchung fahrdynamischer Eigenschaften kurzgekuppelter Lastzüge bei Kursänderungen vergriffenAbschlußbericht der Pilotstudie zum Fahrleistungspanel „Autofahren in Deutschland" vergriffenHerstellung und Analyse charakteristischer Abgaskondensate von Verbrennungsmotoren für die Untersuchung ihrerbiologischen Wirkung bei nichtinhalativen Tests € 29,-Bewertung von Personenverkehrssystemen -Teil II: Auswirkungen aus Angebots- und Nachfrageänderungen im Personenverkehr € 34,-Untersuchung über das Emissionsverhalten der Leichtmüllfraktion aus Autoshredderanlagen beim Verbrennen vergriffenVerletzungsfolgekosten nach Straßenverkehrsunfällen € 49,-Sicherheitsorientierte Bewertung von Anzeige- und Bedienelementen in Kraftfahrzeugen - Empirische Ergebnisse - vergriffenRetrospektive Untersuchung über die innere Sicherheit von Lkw-Fahrerhäusern € 47,-Aufbau und Labortest eines wartungsarmen, sich selbst überwachenden Batterieaggregates für Straßenfahrzeuge mitElektro- und Elektro-Hybrid-Antrieb - Vorbereitende Untersuchungen - vergriffen

    Nr. 77 Belastungsgrenze und Verletzungsmechanik des angegurteten Pkw-Insassen beim 90-Seitenaufprall -Phase III: Vertiefende Analyse der überarbeiteten und zum Teil neu berechneten Heidelberger-Seitenaufprall-Daten € 13,-

    Nr. 78 Ermittlung von ertragbaren Schnittkräften für die betriebsfeste Bemessung von Punktschweißverbindungen im Automobilbau € 44,-Nr. 79 Verhalten des EUROSID beim 90°-Seitenaufprall im Vergleich zu PMTO sowie US-SID, HYBRID II und APROD vergriffenNr. 80 Demontagefreundliche Gestaltung von Automobilen - Teil I € 39,-Nr. 81 Grundlagenuntersuchung zum Einfluß der Sonneneinstrahlung auf die thermische Behaglichkeit in Kraftfahrzeugen € 26,-Nr. 82 Einsatz von Retardern in der Betriebsbremsanlage von Nutzfahrzeugen - Zweiachsiges Fahrzeug - Zwei Bände - € 57,-Nr. 83 Belastungen und Verhalten des EUROSID bei unterschiedlichen Prüfverfahren zum Seitenaufprall € 44,-

    Nr.Nr.

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    6263

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    6667686970

    717273747576

    vergriffen€€€€€

    16,-2 1 , -

    26,-

    128,-1 4 1 -

    vergriffen€

    €€€€€

    82,-

    26,-

    39,-

    2 1 , -1 6 -18,-

    vergriffen

  • Bisher in der FAT-Schriftenreihe erschienen:NiNr

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    105Nr 106Nr.Nr

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    Nr. 110Nr.NrNr

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    Kosten einer kontinuierlichen Pkw FahrleistungserhebungAuswirkungen der Nutzfahrzeugkonstruktion auf die StraßenbeanspruchungSeitenkräfte an Mehrfachachsen von Sattelanhängern bei Kurvenfahrt und durch SpurrinnenVerfahren zur Umwandlung polymerer Mischabfälle aus der Autositz-Produktion in PolyoleMethoden zur Vorausberechnung der Faserorientierung beim Pressen von SMC mit geschnittenen GlasfasernTeil I: Unverrippte Bauelemente Teil II Verrippte BauelementeFahrzeugerprobung eines wartungsarmen BatterieaggregatesGrundsatzuntersuchungen zum Festigkeitsverhalten von Durchsetzfügeverbindungen aus StahlFahrverhalten von Lkw mit ZentralachsanhängernDer Fahrer als adaptiver ReglerEinfluß realer Betriebsverhaltnisse auf die Reproduzierbarkeit von Wirkungsgradbestimmungen an nicht stationär betriebenenGetriebenMobilität - Automobil - EnergiebedarfRationaltsierungspotentiale im Straßenverkehr IAbschlußbericht „Einsatz von Retardem in der Betriebsbremsanlage von zweigliedrigen Lastzügen"Vermessung des 50%-Hybrid III Dummy zur Ermittlung eines verbesserten Datensatzes für CrashsimulationenErfassung des Wissensstandes über Reifen-/Fahrbahngeräusche beim NutzfahrzeugZusammenhang zwischen Wetterbedingungen und VerkehrsunfällenUntersuchung von Unternehmensstrukturen und Bestimmung der technischen Leistungsfähigkeit moderner AltautoverwerterbetriebeDemontage und Verwertung von Kunststoffbauteilen aus AutomobilenDie elektromagnetische Umwelt des KraftfahrzeugsEinfluß der Zerspanung auf die Bauteilbetriebsfestigkeit unter Berücksichtigung des HartdrehensVermessung von 5%-, 95%-Hybrid III und US-SID Dummies zur Ermittlung von Datensätzen für CrashsimulationenAntriebe für ElektrostraßenfahrzeugeEinsatz von Retardern in der Betriebsbremsanlage von dreigliedrigen LastzügenFestigkeits- und Steifigkeitsverhalten von dünnen Blechen mit SickenFrontunterfahrschutz an LkwBewertung der Aussagefähigkeit von Seltenaufprallversuchen mit GanzfahrzeugenEinfluß der Sonneneinstrahlung auf die thermische Behaglichkeit in KraftfahrzeugenSchädigungsmechanismen bei kreuzverzahnten FlanschverbindungenErmittlung ertragbarer Beanspruchungen am Schweißpunkt auf Basis der übertragenen SchnittgrößenBewertung epidemiologischer Untersuchungen über Dieselmotorenabgas und Lungen- und BlasenkrebsGesamtwirtschaftliche Bewertung von Rationalisierungsmaßnahmen im StraßenverkehrThe Effects of Diesel Exhaust Emissions on HealthUntersuchungen zur inneren Sicherheit von Lkw-FahrerhäusernErmittlung fertigungstechnischer und konstruktiver Einflüsse auf die ertragbaren Schnittkräfte an DurchsetzfügeetementenEnergienutzungsgrade für elektrische BordnetzversorgungseinheitenLaserschweißgerechte Konstruktion und Fertigung räumlicher KarosseriebauteileErmittlung von m-Schlupf-Kurven an Pkw-ReifenKompatibilität des Bremsverhaltens von Zugfahrzeug-Anhänger-KombinattonenLungenkrebs durch Dieselabgase in der Atemluft?Untersuchungen zur inneren Sicherheit von KraftomnibussenRAMSIS - ein System zur Erhebung und Vermessung dreidimensionaler Körperhaltungen von Menschen zur ergonomischenAuslegung von Bedien- und Sitzplätzen im AutoPartikelimmission: Quellen. Ausbreitung, Umwandlung - Literaturstudie -Bewertung des Güterfernverkehrs auf Straße und SchieneUrsachen unterschiedlicher Reifen-Fahrbahn-Geräusche bei unterschiedlichen MeßverfahrenBlickbewegungsmessung als Werkzeug für die Gestaltung und Bewertung von bord- und straßenseitigen Informationssystemenfür den KraftfahrerLebensdauer von Blechen mit SickenInhomogene Spannungsverteilung in einsatzgehärteten Stählen unter mehrachsiger BeanspruchungZur Verletzungsmechanik und Belastbarkeit der unteren Extremität. insbesondere des FußesAnalyse Kfz-relevanter Immissionen in innerstädtischen Verkehrs- und GrünflächenBatteriemanagementsysteme für ElektrostraßenfahrzeugeOzon und Großwetterlagen: Analyse der Abhängigkeit der bodennahen Ozonbelastung von meteorologischen Parameternim Großraum MünchenMeßverfahren für Kräfte und Momente an strich- und punktgeschweißten ÜberlappverbindungenMathematische Nachbildung des Menschen - RAMSIS 3D Softdummy -Anwendung brennbarer Kältemittel in AutoklimaanlagenEntwicklung von Finite Element Seitencrash-Dummys Ein Beitrag zur effizienten InsassensimulationErmittlung ertragbarer Beanspruchungen an Aluminium-Punktschweißverbindungen auf Basis der SchnittkräfteSubjektive und obiektive Beurteilung des Fahrverhaltens von PkwFinite-Elemente-Berechnung mit 3D-CAD-Systemen - eine vergleichende UntersuchungExperimentelle Ermittlung des Wirkungsgrades von elektrischen AntriebenUntersuchungen zur Übertragbarkeit von Kennwerten einer punktgeschweißten Einelementprobe auf Mehrelementprüfkörperund BauteileAnalyse des Fahrverhaltens von RollenprüfstandsfahrernPrüfung von Dauerbremsen auf wechselndem GefälleTest und Beurteilung existierender Bordladegeräte für ElektrostraßenfahrzeugeKonzept für die numerische Auslegung durchsetzgefügter BlechbauteileBiomechanische Bewertung der Euro-NCAP-Einstufungskritenen - Untersuchungen an Freiwilligen und DummiesStanznieten von Aluminium mit Stahl mittels HalbhohlnietWirtschaftlichkeitsbetrachtungen zum Recycling von KunststotfkraftstoffbehälternCharakterisierung von USSID und Euro-SID-1 zur Ermittlung von Daten für FEM Crash SimulationenBlicklixationen und Blickbewegungen des Fahrzeugführers sowie Hauptsichtbereiche an der WindschutzscheibeInformations- und Assistenzsysteme im Auto benutzergerecht gestaltenExperimentelle und rechnerische Bestimmung des Versagensverhalten von punktgeschweißten Blechverbindungen- Vortragsunteriagen zum FAT-Workshop am 25.11 1998 -Verkehrsplanerische Eckwerte einer nachhaltigen regionalen VerkehrsstrategieHeizleistung in PKW mit verbrauchsoptimierten MotorenLärm und kardiovaskuläres RisikoPkw-Reifen/Fahrbahngeräusche bei unterschiedlichen FahrbedingungenEinflussgrößen auf Reifen/Fahrbahn-Geräusche von Lkw bei unterschiedlichen FahrbedingungenKölner Verfahren zur vergleichenden Erfassung der kognitiven Beanspruchung im StraßenverkehrEichung und Anwendungserprobung von K-VEBISErgänzende Auswertungen zur subjektiven und objektiven Beurteilung des Fahrverhaltens von PkwAnalyse des Unfallgeschehens „Kleiner Nutzfahrzeuge1'Die Bedeutung biogener Kohlenwasserstoffe für die OzonbildungSchwingfestigkettsberechnung an Dreiblech-PunktschweißungenEnergiesparmaßnahmen am ElektroautoBetriebsfestigkeit von umgeformten KarosseriestählenEinfluss wasserabweisender Beschichtungen auf Windschutzscheiben im Hinblick auf Sicht und FahrzeugsicherheitAuslegung von Blechen mit Sicken (Stckenatlas)Bewertung und Vereinheitlichung von gefügten Dünnblechproben für Schwingversuche im ZeitfestigkeitsbereichBestimmung des maximalen Kraftschlusses an mit ABV ausgerüsteten Fahrzeugen und FahrzeugzügenBeurteilung des Einsatzes von teilstrukturierten Stahlfeinblechen im Kfz-Karosseriebau zur GewichtsreduziertungErweiterte Knotenfunktionalität im parametrischen Entwurfswerkzeug SFE CONCEPT

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    • 26,-€ 18.-1. 26,-J 87.-€ 49.-€ 16-€ 31,-vergriffen€ 49,-€ 23 -

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