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Mit der neuen Veröffentlichung der ESI Virtual Performance Solution können Hersteller nun noch effizienter vorhersagen, wie sich der Einsatz von Verbundwerkstoff- und anderen, modernen Leichtbaumaterialien auf das Produktverhalten auswirkt. Bild: ESI/Skoda

ESI Group, Anbieter von Virtual Prototyping-Softwarelösungen und Dienstleistungen für die Fertigungsindustrie, kündigt die Veröffentlichung der aktuellen Version von Virtual Performance Solution (VPS) an. VPS ist eine Lösung, die es Herstellern laut ESI erlaubt, sich zukünftigen Herausforderungen bei der Entwicklung von Leichtbau- und ‚grünen’ Fahrzeugen zu stellen – bei gleichzeitiger Vermeidung eines Over-Engineering. VPS ermöglicht Entwicklungs- und Simulationsingenieuren, ihre Innovationen schnell an virtuellen, statt wie bisher an realen Prototypen zu testen und den Einfluss realer Fahrzustände zu untersuchen. VPS bietet auch einen unverwechselbaren Ansatz, der es erlaubt, das Produktverhalten über verschiedene Bereiche hinweg mit einem einzigen Single-Core-Modell virtuell zu testen. Mit der neuen Veröffentlichung der ESI Virtual Performance Solution können Hersteller nun noch effizienter vorhersagen, wie sich der Einsatz von Verbundwerkstoff- und anderen, modernen Leichtbaumaterialien auf das Produktverhalten auswirkt. Auch können schwingungsinduzierte Geräusche simuliert werden.

Fahrzeughersteller werden bei ihren Bemühungen, leichtere Fahrzeuge zu entwickeln, ständig mit Herausforderungen hinsichtlich neuer Materialien, neuer Gütestufen und neuer Prozesse konfrontiert, so ESI. Bei der Auswahl von modernen Leichtbaumaterialien, Verbundwerkstoffen, ultra-hochfestem Stahl oder Aluminium könnten sie nur selten auf bestehendes Know-how zurückgreifen. Stattdessen forderten die heutigen, innovativen Strategien mit einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien ein präzises Verständnis und eine frühe Vorhersage des Verhaltens im montierten (End-)Zustand. Unsicherheiten auf diesem Sektor können zu konservativen Entscheidungen und einem kostspieligen Over-Engineering führen, heißt es.

Virtual Performance Solution 2016 biete eine Reihe neuer Funktionalitäten, die OMEs unterstützen, die Herausforderungen in Bezug auf neue Materialien zu meistern und es ihnen so ermöglichen, die nächste Generation von Leichtbaufahrzeugen zu entwickeln. Erstens werde – dank der neuen dynamischen Neuvernetzungsfähigkeiten – die Genauigkeit von Bruchausbreitungen nach einem Aufprall besser erfasst. Dies ist wichtig, da Ingenieure nun genauer prüfen können, wie sich die Crash-Bruchregion beim Einsatz neuer Materialien und Montagemethoden verhält.

Zweitens umfasst Virtual Performance Solution neue Crash- und Festigkeitsmodelle für Verbundwerkstoffe zur Vorhersage des Bruchverhaltens von Verbundwerkstoff-Strukturen und deren Fähigkeit, Energie während eines Crashs zu absorbieren. In der neuen VPS-Version wird die Vorhersagegenauigkeit des Verbundwerkstoff-Strukturverhaltens durch die Berücksichtigung von Fertigungseffekten, wie beispielsweise die aus dem Formungsprozess übernommene Faserausrichtung, wesentlich erhöht, heißt es weiter.

Eine weitere wichtige Herausforderung für Fahrzeughersteller ist die Erfüllung der neuen Umweltvorschriften zur Reduktion des von Fahrzeugen erzeugten Geräuschpegels. Die ‚Europäische Kommission’ hat kürzlich neue Lärmlimitierungen eingeführt, die 2026 in Kraft treten. Darüber hinaus stellen die Gesetzgeber für die außerordentlich leisen Elektro- und Hybrid-Fahrzeuge nun Überlegungen an, für eine bessere Wahrnehmung künstlich Geräusche zu erzeugen, um so das Risiko von Fußgängerkollisionen zu reduzieren.

Um geräuschbedingte Problemstellungen auf eine effektive Weise zu lösen, bietet Virtual Performance Solution 2016 mehr Möglichkeiten für den NVH-Bereich (Noise, Vibration & Harshness). Die Vorhersage von Geräuschabstrahlungen ist nun möglich, indem die Finite-Elemente-Methode für die Fahrstruktur und die Boundary Element-Methode für das Fahrzeugäußere kombiniert werden. Das gleiche Single-Core-Modell wird für das gesamte Fahrzeug genutzt, wodurch das korrekte Set-up der Pre-Loading-Bedingungen erleichtert wird, die Voraussetzung für eine präzise Vorhersage des Antwortverhaltens der Struktur sind, berichtet der Anbieter. Um noch genauere Vorhersagen zu treffen, sind in das Single-Core-Modell – auch für sehr innovative und moderne Materialien und Produktionsprozesse – die Frequenzabhängigkeit und Fertigungsgeschichte integriert. Die durchgängige Nutzung dieses Single-Core-Modells durch alle involvierten Ingenieurteams bewirkt nach Unternehmensangaben eine drastische Reduktion der Entwicklungszyklen und -kosten.