Fussgaengerschutz: Gekoppelte LS-Dyna – Madymo Simulation

W. Mühlhuber, B. Mlekusch, F. Roth (AUDI AG) Die neuen Fussgaengerschutz(FGS)-Kriterien, welche in Form der ACEA Selbstverpflichtung ab Mitte 2005 zur Anwendung kommen, erzwingen fuer ihre Umsetzung Deformationszonen an der Fahrzeugfront. Speziell im Bereich der Motorhaube entsteht dadurch ein Zielkonflikt, da der notwendige Bauraum im Fahrzeug aufgrund des Packages oftmals nicht zur Verfuegung steht. Einen moeglichen Ausweg bieten crash-aktive Systeme, welche bei einem Anprall mit einem Fussgaenger die Motorhaube anheben und so fuer den notwendigen Defo-Raum sorgen. Die Fragestellungen, welche sich bei der Entwicklung eines solchen Systems ergeben, sind manigfaltig. Nach derzeitigem Stand der Technik existiert eine teil-validierte FGS-Dummy Familie nur fuer das MKS-System Madymo. Die Validierung wurde insbesondere fuer die Dummy-Kinematik durchgefuehrt, nicht fuer die Verletzungswerte. Daher wird im folgenden eine FE-MKS Kopplung zwischen Madymo und LS-Dyna eingesetzt, um die Fahrzeug-FG Interaktion zu analysieren. Zwei verschiedene Kontaktsensor-Konzepte – Beschleunigungsaufnehmer und Deformationsband werden untersucht. Fuer die Szenarien, bei denen eine Ausloesung erfolgen soll (FIRE), werden verschiedene Dummies (6 yo Child, 5% Frau, 50% Mann) in verschiedenen Stellungen analysiert. Des weiteren variiert die y-Position und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Modellvalidierung erfolgt anhand einer Lower Leg FGS-Pruefung. Die Aufstellzeit, in welcher die crash-aktive Haube in Wirkposition sein muss, wird ebenfalls bestimmt. An der Vorderkante wird dazu der 6 yo Child – Dummy verwendet, fuer die Hinterkante die 5% Frau. In den Analysen variieren wiederum die Dummy Stellung und die y-Position sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Kopplung zwischen FE und MKS System funktioniert im allgemeinen zufriedenstellend und ist fuer den Projekteinsatz geeignet. Mit Hilfe der Simulation ist eine Bewertung und Vorauslegung der Sensorkonzepte moeglich (Algorithmusentwicklung). Die Analysen zeigen, dass der Anprall durch das Lower Leg einen aehnlichen Energieeintrag in das Fahrzeug zur folge hat als beim FGS-Anprall mit den unterschiedlichen Dummies entsteht. Dies ist auf die unterschiedlichen Schwerpunktslagen der FGS-Dummys zurueckzufuehren. Die Erwachsenen-Dummies besitzen zwar hoehere Masse, werden jedoch aufgrund des hohen Schwerpunktes in Rotation versetzt. Die Aufprallzeitpunkte der Dummies auf der Fahrzeugfront liegen im erwarteten Bereich.