Ermittlung schädigungsrelevanter Parameter zur Beanspruchungsanalyse von Kraftfahrzeugbauteilen in der Straßendauererprobung

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Die Straßendauerprobung von Kraftfahrzeugen in den Entwicklungsabteilungen der großen Automobilhersteller gehört oftmals zu den traditionsreichsten Bereichen. Viele der dortigen Prozesse basieren auf zum Teil jahrzehntealten Erfahrungen. Erprobungen gelten dann als erfolgreich absolviert, wenn eine festgelegte Laufleistung unter definierten Einsatzbedingungen ohne Schaden zurückgelegt wurde. Damit unterscheidet sich das Erfolgskriterium grundlegend von dem bei Betriebsfestigkeitsprüfständen, das das schadensfreie Überleben eines definierten Belastungskollektivs als Maßstab nimmt. Ziel dieser Arbeit ist es nun, die Methoden der Straßendauererprobung soweit zu modifizieren, dass eine Vergleichbarkeit mit den Methoden der Prüfstandserprobung hergestellt wird. Grundvoraussetzung dafür ist die kontinuierliche Überwachung der auftretenden Bauteilbelastungen in der laufenden Erprobung und deren Bewertung. Das notwendige Handwerkszeug für dieses Belastungsmonitoring liefert die wissenschaftliche Disziplin der Betriebsfestigkeit. Verschiedene Klassierverfahren und Methoden zur Schädigungsbewertung ermöglichen den Vergleich der Belastungsdaten. Mit der Einteilung des Gesamtfahrzeugs in die fünf Hauptsysteme Triebstrang und Motor, Fahrwerk, Aufbau und Karosserie, Bremssystem sowie Elektrik und Elektronik und der Zusammenstellung der jeweiligen Schädigungsmodelle werden die notwendigen Methoden zur Verfügung gestellt. Die Bereitstellung eines speziellen Messverfahrens, des Statistischen Transformationsverfahrens, soll helfen, aufwendig zu ermittelnde Belastungsgrößen aus einfachen "Belastungshilfsgrößen" herzuleiten. Mit den Methoden der Statistik werden dabei bestimmten Ereignissen der Hilfsgröße Wahrscheinlichkeiten der schädigungsrelevanten Ereignisse der eigentlichen Belastungsgröße zugeordnet. Durch Transformation kann so das Kollektiv der "Belastungshilfsgröße" in das der Belastungsgröße überführt werden. Anhand praxisnaher Beispiele werden die Methoden mit Hilfe von numerischen und experimentellen Simulationen überprüft und weiterentwickelt.