Magna SteyrJörg PEER„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

Klaus KAUERMANN

ÖAMTC 15. Symposium „Reifen und Fahrwerk“, 10. Oktober 2017

„Erweiterte Sitzentwicklungam Beispiel Whiplash/Schleudertrauma“

„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Was ist Sitzkomfort?

Die Bequemlichkeit eines Sitzes wird ausschließlich durch die Gestaltung des Sitzpolsters bestimmt.

Neben einer ausreichenden Schwingungs-Dämpfung entscheidet ein gut geformtes „Sitzpolster“ über das langzeitige Wohlbefinden des Sitzbenutzers.

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• Virtuelle Auslegung/Entwicklung– Sitzposition (Hüft-Punkt) Vorgabe => Ergonomie

– Geometrische, materielle Auslegung und Erreichung H-Punkt => Sitzkomfort

– Zusätzlich sind die Designaspekte und Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen

• Sitzfunktionen– Erweiterte Sitzfunktionen sollen den Komfort erhöhen

– Mechanische 4-Wege-/ bis hin zur elektrischen 18-Wege-Verstellung

– Weitere Komfort-Optionen: Lordose, Sitzheizung, elektrische Verstellung(en), Belüftung, Massage, Breitenverstellung, Aktivsitz, Nackenheizung, …

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Ziele / Bewertung (Auszug)

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Anmerkungen Anmerkungen

Konnten sie eine Angenehme Sitzposition finden?

Ja Nein

Kopfstütze

Abstand Anlage

Anmerkungen Anmerkungen

Seitenhalt Seitenhalt

Härte Härte

Langzeitkomfort(nur bew erten bei Fahrzeit >1h)

Lehnengeometrie Sitzgeometrie

Ansitzkomfort(bitte sofort bew erten < 5min)

Beurteilung Fahrtende Begründung

Fahrstrecke _____km _____h Stadt Land Autobahn (überw iegenden Anteil ankreuzen)

Bekleidung dünne Hose Jeans ___________ Unterhemd Hemd Pullover ___________

Beurteilung Fahrtbeginn Begründung

Name Datum

Körpermaße _____cm _____kg Frau Herr Außentemp.

Sitzversion Fahrzeug

hervorragend BI 10

9 5 6 7 8 7 6 5

Zu nah i.O. zu fern

hervorragend BI 10

9 5 6 7 8 7 6 5

Zu weich i.O. zu hart

hervorragend BI 10

9 5 6 7 8 7 6 5

zu wenig i.O. zu viel

hervorragend BI 10

9 5 6 7 8 7 6 5

zu wenig i.O. zu viel hervorragend

BI 10 9

5 6 7 8 7 6 5 Zu weich i.O. zu hart

hervorragend BI 10

9 5 6 7 8 7 6 5

Zu weich i.O. zu hart

BI 3 4 5 6 7 8 9 10

BI 3 4 5 6 7 8 9 10

„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• “Komfortschnitte”– „Sitz-Schale“: SAE J826 H-POINT MANIKIN

Die Erreichung der H-Punktlage ist für die Entwicklung des Interieurs von hoher Bedeutung, da hiervon die Innenraumgestaltung (Bedienelemente, Maßkette), sowie die gesetzlichen Anforderungen, wie die Positionierung der Crash-Dummies, abhängen.Die SAE Maschine hat starre Sitz- und Lehnen-Schalen und wird entsprechend einer vorgegebenen Prozedur eingesessen.

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Frühe Phase…

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Verbesserungen/Vorschläge im CAD rückgeführt

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X Schnitt +150

Projekt J0

Projekt J1 - Komfortvorschlag

Projekt J1 - Aktuell

„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• “Komfortschnitte”

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• “Komfortschnitte”

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Modifikation in der Hardware

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Sitzdruckverteilung Fahrersitz

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„Virtuelle Sitzkomfortentwicklung“

• Whiplash Tests Überblick

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• Generische Impulse anstelle von fahrzeugspezifischen Impulsen

„Erweiterte Sitzentwicklung am Beispiel Whiplash“

• Entwicklungsstrategien

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o Konventionelles Testen− Whiplash Schlitten auf Hyper-G

− Bis zu 3 Tests pro Tag möglich

Whiplash Schlitten EuroNCAP Low Pulse auf Hyper-G

o CAE – virtuelle Entwicklung− Detailliertes Sitzmodell ist Voraussetzung

− BioRID II verfügbar als CAE-Dummy für ABAQUS, LS-Dyna, PAM-Crash, MADYMO

FE-Modell Kopfstütze (HR) BioRID CAE-Dummy

„Erweiterte Sitzentwicklung am Beispiel Whiplash“

• Die Kür – neue Wege in der Sitzentwicklung mit dem XSENSOR - System

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• Neue Möglichkeiten:− Erfassung genauer Druckinformationen bei plötzlichen Stößen durch schnelle Druckabbildungssensoren in

Kombination mit leistungsstarken Software-Tools.

− Detaillierte Information über Oberflächendrücke vor, bei und nach dem Aufprall als Basis für effiziente Optimierungsmaßnahmen am System Fahrersitz

• Erreichung folgender Entwicklungsziele:− Minimierung der erhöhten Körperkontaktdrücke auf Sitz, Lehne, Kopfstütze− Überprüfung der Leistung von Kopfstützen und Sitzlehnen beim Heckaufprall− Ermittlung tatsächlicher Kräfte, die von Airbags und Sicherheitsgurten auf den Fahrer ausgeübt werden

OberflächendruckSitzflächein N/cm²

DruckgradientBody Map

in N/cm²/cm

„Erweiterte Sitzentwicklung am Beispiel Whiplash“

• Die Kür – neue Wege in der Sitzentwicklung mit dem XSENSOR - System

10/10/2017 15Disclosure or duplication without consent is prohibited

• Neue Möglichkeiten:− Erfassung genauer Druckinformationen bei plötzlichen Stößen durch schnelle Druckabbildungssensoren in

Kombination mit leistungsstarken Software-Tools.

− Detaillierte Information über Oberflächendrücke vor, bei und nach dem Aufprall als Basis für effiziente Optimierungsmaßnahmen am System Fahrersitz

• Erreichung folgender Entwicklungsziele:− Minimierung der erhöhten Körperkontaktdrücke auf Sitz, Lehne, Kopfstütze− Überprüfung der Leistung von Kopfstützen und Sitzlehnen beim Heckaufprall− Ermittlung tatsächlicher Kräfte, die von Airbags und Sicherheitsgurten auf den Fahrer ausgeübt werden

OberflächendruckSitzflächein N/cm²

DruckgradientBody Map

in N/cm²/cm

„Erweiterte Sitzentwicklung am Beispiel Whiplash“

• Die Kür – neue Wege in der Sitzentwicklung mit dem XSENSOR - System

10/10/2017 16Disclosure or duplication without consent is prohibited

• Neue Möglichkeiten:− Erfassung genauer Druckinformationen bei plötzlichen Stößen durch schnelle Druckabbildungssensoren in

Kombination mit leistungsstarken Software-Tools.

− Detaillierte Information über Oberflächendrücke vor, bei und nach dem Aufprall als Basis für effiziente Optimierungsmaßnahmen am System Fahrersitz

• Erreichung folgender Entwicklungsziele:− Minimierung der erhöhten Körperkontaktdrücke auf Sitz, Lehne, Kopfstütze− Überprüfung der Leistung von Kopfstützen und Sitzlehnen beim Heckaufprall− Ermittlung tatsächlicher Kräfte, die von Airbags und Sicherheitsgurten auf den Fahrer ausgeübt werden

OberflächendruckSitzflächein N/cm²

DruckgradientBody Map

in N/cm²/cm

„Erweiterte Sitzentwicklung am Beispiel Whiplash“

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