Forschungsprojekte

In Kooperation zwischen OEM und Professur bearbeiten ab 2019 zwei Doktoranden das Themenfeld der digitalen Reifenentwicklung mit dem Ziel der Präzisierung eines virtuellen Fahrzeugprototypen hinsichtlich Reifeneigenschaften in einem möglichst breiten Geschwindigkeitsspektrum.

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Mit dem Ziel der globalen Funktions- und Bauteilintegration im gesamten Fahrzeug abseits heutiger Standards aus Plattform-, Modul- oder Baukastenstrategie wurde dieses Projekt als Kooperation mehrerer Professuren 2018 aufgesetzt.

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Das NVH-Verhalten eines Fahrzeugs erstreckt sich vom niederfrequenten (Vibrationen) bis zum hochfrequenten und damit akustisch wirksamen Bereich. Ursächlich kann dabei u.a. der Antriebstrang (Torsions- und Biegeschwingungen, Schwingungstransfer, Geräuschabstrahlung) aber auch das Fahrwerk wirken. Im Umfeld zunehmender Leichtbaumaßnahmen im Fahrzeug (z.B. Materialmix in der Karosserie) und Elektrifizierung des Antriebstrangs müssen weitere Frequenzspektren im Bereich Ursache, Übertragung und Wirkung berücksichtigt werden.

Im Rahmen des Projekts wird das Eigenfrequenz- und Dämpfungsverhalten bei unterschiedlichen Bremsscheiben (massive und innenbelüftete Bremsscheibe, Verbundbremsscheiben) durch verschiedene Einflussfaktoren wie z.B. Korrosion, Nutzung über die Verschleißgrenze hinaus, etc. faktorenindividuell untersucht uns statistisch ausgewertet. Erste Ergebnispräsentation erfolgt im Rahmen der Tagung chassis.tech im Juni 2018.

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Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Entwicklung einer neuen AMC-Prozesskette mit der besonderen Berücksichtigung einer ressourcenschonenden Herstellungsstrategie für Bauteile aus stangen- bzw. rohrförmigen Halbzeugen. Im Rahmen des von der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) geförderten Vorhabens soll die im SFB 692 entwickelte AMC-Herstellungsroute dafür möglichst stark vereinfacht werden. Dazu wird die Einsparung des relativ aufwändigen heißisostatischen Pressens evaluiert sowie erstmals recyceltes Material als Ausgangswerkstoff verwendet werden. Die Wirtschaftlichkeit sowie die ökologische Gesamtbilanz der Halbzeuge kann sich dadurch entscheidend verbessern. Anteil der Professur FSD ist dabei das Aufzeigen der erzielbaren Vorteile durch die Substitution von herkömmlich verwendeten Stahlbauteilen durch AMC an einem Fahrzeugschwingungsdämpfer. Hierzu wird ein Demonstrator entwickelt, gefertigt und umfassend am Prüfstand evaluiert. Das Ziel besteht darin, bei mindestens gleichwertigen mechani­schen Eigenschaften die Masse erheblich zu reduzieren, mit der Folge eines verbesserten An­sprechverhaltens durch die geringere radgefederte Masse und damit die Erhöhung von Fahrsicherheit und -komfort. Der Einsatz von dispersionsverstärkten Al-Werkstoffen bietet zudem weitere Sekundärvorteile gegenüber Stahl. Ferner hat die Massereduktion des Gesamtfahrzeuges auch eine Verringerung des CO2-Ausstoßes zur Folge. Die abschließende Evaluierung des AMC-Schwingungsdämpfers erfolgt im Rahmen von Fahrversuchen bei einem Mitgliedsunternehmen des projektbegleitenden Ausschusses (PA) und dient als Erfolgskontrolle bzw. -bewertung.

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Auf Basis einer thermischen Betrachtung der Betriebsbremse werden Anforderungen an die Radbremse unter Berücksichtigung neuer konzeptioneller Rahmenbedingungen untersucht. Mit dem Ziel der prototypischen Umsetzung wird das Projekt mit zwei weiteren Forschungseinrichtungen betrieben (Projektstart: 2018).

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Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Verbundvorhabens mit drei weiteren Partnern aus Forschung und Industrie bearbeitet die Professur Fahrzeugsystemdesign das Teilvorhaben Erforschung von geeigneter Bremsscheibengeometrie und -design sowie Erprobung bzgl. Einsatzneigung.

(Bewilligung: 04/2022)

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Im Focus dieses Forschungfeldes stehen Analyse, Charakterisierung und Weiterentwicklung von Schwingungsdämpfern (inkl. aktiver Systeme) mit dem Ziel der Eigenschaftsoptimierung hinsichtlich Ansprechverhalten (Dämpferreibung) und Umweltverträglichkeit. In Kooperation mit Werkstoffwissenschaftlern sollen Ergebnisse der Grundlagenforschung auf dem Gebiet des werkstofflichen Leichtbaus berücksichtigt werden und deutliche Gewichtsreduktion an Fahrwerkkomponenten ermöglichen.

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Industrieprojekt

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Das Projekt zielt auf die Methodenentwicklung ab, bereits im frühen Stadium des Produktentstehungsprozesses hochwertige Fahrwerke effizient zu konzeptionieren und zu entwickeln. Neben den funktionalen und geometrischen Anforderungen stehen die Aspekte der gesamten Produktionskette (intern und extern seitens OEM) im Vordergrund.

Erste Ergebnisse sind im Rahmen der Konferenz chassis.tech 2017 veröffentlicht sowie weitere Informationen sind in der Ausgabe 1/2019 der Automobiltechnischen Zeitschrift ATZ zu finden (Doktorand: Bastian Leistner).

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