{"id":4451,"date":"2026-03-18T08:19:28","date_gmt":"2026-03-18T07:19:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/?post_type=pripadova-studie&p=4451"},"modified":"2026-05-07T14:48:21","modified_gmt":"2026-05-07T12:48:21","slug":"fallstudie-erstellung-und-validierung-von-fem-materialkarten-fuer-thermoplaste-in-der-automobilindustrie","status":"publish","type":"pripadova-studie","link":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/pripadova-studie\/fallstudie-erstellung-und-validierung-von-fem-materialkarten-fuer-thermoplaste-in-der-automobilindustrie\/","title":{"rendered":"Fallstudie: Erstellung und Validierung von FEM-Materialkarten f\u00fcr Thermoplaste in der Automobilindustrie"},"content":{"rendered":"

In dieser Fallstudie zeigen wir detailliert den Entstehungsprozess einer Materialkarte f\u00fcr Polypropylen (PP) auf, das in Sto\u00dff\u00e4ngersystemen von Fahrzeugen verwendet wird. Von den ersten Labortests bis hin zur abschlie\u00dfenden best\u00e4tigenden Crashtestsimulation.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Ausgangssituation und Projektziele<\/strong><\/h3>\n

Das Entwicklungsteam unseres Kunden arbeitete an dem Entwurf eines Kunststoffsto\u00dff\u00e4ngers aus PP und stie\u00df dabei an die Grenzen der \u00fcblicherweise verf\u00fcgbaren standardisierten Materialdaten. Die verwendete Materialkarte entsprach nicht der tats\u00e4chlichen Materialzusammensetzung, lie\u00df Sto\u00dfbelastungen v\u00f6llig au\u00dfer Acht und wies erhebliche Diskrepanzen zwischen Simulation und physischen Tests auf.<\/span><\/p>\n

Das Hauptziel des Projekts bestand darin, eine realistische<\/span> und validierte Materialkarte f\u00fcr die Umgebungen Abaqus und Pam-Crash zu erstellen, die Sicherheit und Genauigkeit bei k\u00fcnftigen Aufprallsimulationen gew\u00e4hrleistet.\u00a0<\/span><\/p>\n

Material und Anwendung<\/b><\/h3>\n

Die Anwendung f\u00fcr den Sto\u00dff\u00e4nger eines Personenkraftwagens stellte hohe Anforderungen an die Genauigkeit des Materialmodells, da das Bauteil Energieaufnahme, Z\u00e4higkeit und Formstabilit\u00e4t effektiv miteinander verbinden musste. F\u00fcr diese Zwecke war es erforderlich, nicht nur die quasi-statische und dynamische Belastung, sondern auch das temperaturabh\u00e4ngige Materialverhalten zu erfassen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Materialtests als Grundlage f\u00fcr die Simulation<\/b><\/h3>\n

Als Grundlage f\u00fcr die Beschreibung des tats\u00e4chlichen Verhaltens von PP dienten mechanische Tests, die der Praxis in der Automobilindustrie entsprechen. Wir haben Zugversuche bei verschiedenen Verformungsgeschwindigkeiten, Sto\u00dfversuche sowie eine detaillierte Auswertung der plastischen Verformung und des Versagens bei relevanten Temperaturen durchgef\u00fchrt. Die gemessenen Daten wurden anschlie\u00dfend f\u00fcr die numerische Modellierung pr\u00e4zise bearbeitet.\u00a0<\/span><\/p>\n

Erstellung der FEM-Materialkarte<\/b><\/h3>\n

Auf der Grundlage dieser experimentellen Ergebnisse haben wir das optimale Materialmodell ausgew\u00e4hlt und die wichtigsten elastischen sowie plastischen Parameter identifiziert. Teil der Entwicklung war die Festlegung von Kriterien f\u00fcr Materialversagen sowie Optimierung der Parameter speziell f\u00fcr Sto\u00dfbelastungen. Die daraus resultierende Materialkarte war vollumf\u00e4nglich f\u00fcr die Integration in die Solver Abaqus und Pam-Crash vorbereitet.\u00a0<\/span><\/p>\n

Numerische Validierung<\/b><\/h3>\n

Die Richtigkeit der erstellten Karte wurde anhand von FEM-Simulationen der Labortests \u00fcberpr\u00fcft, wobei wir uns auf den Vergleich der Kurven Kraft-Verschiebung und der beim Aufprall absorbierten Energie konzentrierten. Die sehr gute \u00dcbereinstimmung mit dem Experiment best\u00e4tigte die F\u00e4higkeit des Modells, sowohl den Ort als auch die Art des Versagens korrekt vorherzusagen.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Simulierung des Bauteils<\/b><\/h3>\n

Die validierte Karte wurde anschlie\u00dfend in einer Simulation eines realen Sto\u00dff\u00e4ngers verwendet, wodurch die realistische Verformung des Bauteils und die Verteilung der Spannungen beobachtet werden konnten. Dank dieser verl\u00e4sslichen Vorhersage der Energieabsorption konnte der Kunde kritische Stellen in der Konstruktion identifizieren und die Konstruktion des Bauteils optimieren, noch bevor er mit der Fertigung physischer Prototypen begann. Dieser Ansatz f\u00fchrt zu einer h\u00f6heren Genauigkeit der Crash-Simulationen, einer Verringerung der Anzahl physischer Tests und einer allgemeinen Verk\u00fcrzung des Entwicklungszyklus. Der Kunde erlangte bei seinen Konstruktionsentscheidungen Sicherheit und erhielt eine Materialkarte, die f\u00fcr weitere Projekte bereitsteht.\u00a0<\/span><\/p>\n

Warum sollte man sich f\u00fcr die Zusammenarbeit mit LENAM entscheiden?<\/b><\/h3>\n

Unser zus\u00e4tzlicher Mehrwert liegt in der einzigartigen Verbindung von Experiment und Simulation. Wir verf\u00fcgen \u00fcber fundierte Kenntnisse hinsichtlich des Verhaltens von Thermoplasten im Bereich der Automobilindustrie. Wir liefern validierte, industrietaugliche Materialkarten, die Sicherheit bieten. Wenn Sie Wert darauf legen, dass Ihre Simulationen wirklich der Realit\u00e4t entsprechen, helfen wir Ihnen dabei, das Maximum aus Ihren FEM-Simulationen herauszuholen.\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/span>Stehen Sie vor einer \u00e4hnlichen Aufgabe und m\u00f6chten Sie auf Nummer sicher gehen?\u00a0 Erw\u00e4gen Sie Simulationen vor physischen Tests?<\/b> Vereinbaren Sie eine kurze technische Beratung mit unserem Experten. Sie besprechen gemeinsam die Besonderheiten Ihres Projekts und identifizieren potenzielle Schwachstellen in Ihren bestehenden Modellen.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Beratung vereinbaren<\/b><\/a><\/p>\n

\u00a0<\/span><\/i>LENAM, s.r.o. ist eine spezialisierte Ingenieursfirma, die auf die Erstellung und Validierung von FEM-Materialkarten f\u00fcr Anwendungen in der Automobilindustrie orientiert ist. Wir unterst\u00fctzen Hersteller und Entwicklungsteams dabei, zuverl\u00e4ssige und pr\u00e4diktive Simulationen zu erstellen, die genau dem tats\u00e4chlichen Verhalten von Kunststoffteilen entsprechen.<\/i><\/b><\/p>\n","protected":false},"featured_media":4027,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"class_list":["post-4451","pripadova-studie","type-pripadova-studie","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pripadova-studie\/4451","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pripadova-studie"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/pripadova-studie"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4027"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.lenam.cz\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4451"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}