Werkstoffgerechtes Design von Crashstrukturen aus TRIP-Matrix-Compositen am Beispiel einer Querträgerversteifung

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Im Projekt sind neue TRIP-Matrix-Composite in Entwicklung, die aus einem TRIP-Stahl als Matrix und Keramik als Verstärkung bestehen. Diese Werkstoffe zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hohem Verfestigungsvermögen aus. Daher sind die Werkstoffe besonders für den Einsatz in Crashstrukturen interessant, wofür allerdings noch zahlreiche Forschungsaktivitäten notwendig sind. Hier sollen zunächst Versteifungen des Stoßstangenquerträgers betrachtet werden. Für die Auslegung dieser Komponenten sind analytische Berechnungsverfahren zu entwickeln, die experimentell validiert werden sollen. Die analytische Auslegung soll die Gestaltung der wabenförmigen Bauteilgeometrie auf die Beanspruchung und die besonderen Werkstoffeigenschaften abstimmen, wobei insbesondere die hohe Verfestigung genutzt werden soll, um rein lokale Deformationen zu verhindern. Als Erfolg der Entwicklung von werkstoffgerechten Bauteilen wird eine Gewichts- und damit Energieverbrauchsreduktion erwartet. Außerdem soll die passive Sicherheit im Fall eines Baumaufpralls erhöht werden, da der Aufprall auf einen Baum je nach Bundesland einen Anteil von bis zu 35% an den tödlichen Verkehrsunfällen ausmacht [1].