(openPR) Autohersteller können durch neue Software Beschleunigung, Kraft und Kinematik eines Insassens simulieren
ESI Group gibt erste industrielle Version des BioRID-II Dummy Modells für PAM-CRASH 2G frei. Es ermöglicht Automobil- und Sitzherstellern die Belastungen auf Insassen bei Auffahrunfällen durch Computersimulationen kostengünstig und frühzeitig im Entwicklungsprozess zu berechnen. Durch entsprechende konstruktive Maßnahmen kann das Risiko für ein Schleudertrauma oder HWS Syndrom reduziert werden.
Das Schleudertrauma ist die meist verbreitete Art von Verletzungen bei Auffahrunfällen. Dabei wird der Kopf heftig nach hinten und wieder nach vorne geschleudert. Nach dieser Hyperextension und -flexion leidet jedes siebte Opfer noch mehr als drei Jahre nach dem Unfall an großen Schmerzen.
Diese Art von Verletzungen ist daher mit beträchtlichen Kosten für die Allgemeinheit verbunden. Die daraus resultierenden Ansprüche belaufen sich - dem Bericht des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft 2004/2005 zufolge - in Deutschland auf jährlich 500 Million Euro.
Zur Bewertung und Optimierung von Karosserie- und Sitzstrukturen hinsichtlich der Belastungen bei Auffahrunfällen spielt die computergestützte Analyse eine zentrale Rolle. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der frühzeitigen und im Idealfall rein virtuellen Auslegung, die eine kostengünstige und Zeit sparende Konstruktion und Funktionsüberprüfung erlaubt.
Das dafür notwendige Finite-Elemente (FE) Modell des BioRID wurde in einem Projekt der Forschungsvereinigung Automobiltechnik (FAT) in Zusammenarbeit mit den deutschen Automobilherstellern Audi, BMW, Daimler, Karmann, Opel, Porsche und Volkswagen, den Sitzherstellern Hammerstein, Johnson Controls und Keiper sowie dem Dummy-Hersteller Denton COE entwickelt.
Das BioRID Modell ist eine identische Abbildung des physikalischen BioRID (Rear Impact Dummy) in seiner aktuellen 2ten Version. Es besitzt eine mit 24 Wirbeln ausgestattete, gelenkige Brust- und Lendenwirbelsäule. Der Hals wird durch einen zusätzlichen Federsatz stabilisiert, der die entsprechenden Beuge- und Streckmuskeln darstellt. Wie im physikalische Dummy ist auch der Unterleib mit Wasser gefüllt, um im Crashtest ein dem Menschen ähnliches Verhalten zu erzielen.
Das BioRID-II Modell wurde in einer Reihe von Komponenten-Tests an Torso-, Kopf-, Hals- und Rückgrat-Baugruppen und auf Schlitten-Tests überprüft. Die Schlitten-Tests wurden für drei repräsentative Stöße auf einer Prüfvorrichtung mit einer verformbaren und kalibrierbaren Rückenlehne durchgeführt, ähnlich eines gewöhnlichen Autositzes.
„Mit unserem detaillierten und sehr gut mit PAM-CRASH 2G validierten FE Dummy-Modell ermöglichen wir allen unserer Kunden kostengünstig und frühzeitig den Insassenschutz hinsichtlich HWS Syndrom im Entwicklungsprozess zu berücksichtigen.“ erklärt Peter Ullrich, Product Manager bei der ESI Group. „Durch optimierte Strukturen beispielsweise im Sitzrahmen kann mehr Energie absorbiert und Rückpralleffekte verringern werden. Dies ist mitentscheidend, um die Sicherheit von Fahrzeuginsassen bei Auffahrunfällen zu verbessern."
Software für Crash-Tests, Insassensicherheit und Biomechanik
PAM-CRASH 2G, die von ESI Group entwickelte virtuelle Test-Software für Crash- und Sicherheits-Spezialisten, besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten. Die erste Komponente ist ein Solver, der auf physikalischer Grundlage Modelle für Crasheffekte sowie für andere, mit Schlagwirkung verbundene Aufgaben bereit hält. Zu den Schlüsselfähigkeiten gehören fortschrittliche Werkstoffmodelle, die Verknüpfung mit der Simulation des Herstellungsprozesses, ein gitterfreies CFD-Verfahren zum Modellieren von Airbags und eine in hohem Maße skalierbare Parallel-Software.
Die zweite Komponente bildet ein Portfolio zur visuellen Umgebung mit einer Reihe von Produkten zur Prozessautomatisierung.
Die dritte Komponente umfasst validierte Rechenmodelle, die auch Crash-Test-Dummies, Impaktoren, Barrieren sowie eine Modellserie des menschlichen Körpers berücksichtigen.
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Hintergrund ESI Group:
ESI Group entwickelt Simulations-Software. Das Unternehmen leistet auf diesem Gebiet Pionierarbeit und gehört heute zu den weltweit führenden Anbietern von Programmen, die unter Berücksichtigung der physikalischen Werkstoffeigenschaften die Prototypen-Herstellung und industrielle Fertigungsverfahren simulieren. ESI Group hat ein zusammenhängendes Angebot von Anwendungsmöglichkeiten entwickelt. Damit kann realitätsnah das Verhalten von Produkten bei Versuchen simuliert, Fertigungsverfahren entsprechend den verlangten Eigenschaften zur Anwendungsreife gebracht und die Auswirkung des Umfeldes auf die Nutzung bewertet werden. Die industriell bereits erprobten und in die Wertschöpfungskette zahlreicher Branchen integrierten Produkte sind eine Lösung in der virtuellen Ingenieurtechnik, dem Virtual Try-Out Space (VTOS), und ermöglichen es, die virtuelle Prototypenfertigung kontinuierlich und in Zusammenarbeit zu verbessern. Mit diesem integrierten Protokoll ist es einem Unternehmen möglich, mit jedem anderen zusammenzuarbeiten sowie Anwendungsmöglichkeiten zu nutzen, die von unabhängigen Software-Anbietern entwickelt wurden.
