Charakterisierung des dynamischen Versagensverhaltens von Kunststoffkomponenten im Fußgängerschutz von Fahrzeugen

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In der wissenschaftlichen Arbeit wird ein Simulationsmodell für dynamisches Werkstoffversagen in Kunststoffkomponenten des automobilen Fußgängerschutzes (FGS) entwickelt und validiert. Hierbei befassen sich die Untersuchungen im Wesentlichen mit unverstärkten Thermoplasten, wie sie in modernen Fahrzeugen eingesetzt werden. Das Bruchverhalten von PC-PET wird u. a. REM-mikroskopisch untersucht. Mithilfe verschiedener Annahmen und Vorerkenntnisse wird ein Versagensmodell abgeleitet. Basierend auf existierenden Bruchmodellen nach Bai, Wierzbicki und Greve wird schließlich eine plastische Bruchdehnung als Funktion des Spannungszustands und der Dehnrate berechnet. Praxisnahe experimentelle Untersuchungen auf Probenebene führen zur Stützpunktbestimmung für eine nachfolgende numerische Optimierung. Diese wird zur Parameterbestimmung des vorgestellten Modells herangezogen. Die Modellvalidierung erfolgt mittels dynamischer Versagenssimulationen und deren erfolgreicher Korrelation mit transienten FGS-Impaktorversuchen an Kunststoffkomponenten.