Robustheitsbewertungen zum Fahrkomfort an FE-Gesamtfahrzeugmodellen mittels stochastischer Analyse

Im virtuellen Produktentwicklungsprozess werden bei der Daimler AG FE-Gesamtfahrzeugmodelle zur Bewertung und Optimierung des Fahrkomfortverhaltens eingesetzt. Hierbei werden sowohl spürbare Schwingungen als auch der akustische Komfort berechnet. Will man ein Fahrzeug robust, d.h. möglichst unempfindlich gegen in natura auftretende Streuungen auslegen, muss bei der rechnerischen Fahrzeugauslegung der Einfluss der vorhandenen Streuungen mittels stochastischer Berechnungsmethoden berücksichtigt werden.

DYNARDO führte Robustheitsbewertungen wichtiger Fahrkomfortlastfälle gegenüber streuenden Lagerkennwerten und streuenden Blechdicken durch.

Erfreulicherweise konnten sehr stabile Korrelationsstrukturen beobachtet werden. Oft dominieren nur wenige Variablen die Korrelations- und Variationsstrukturen und es können wenige dominierende Nicht-linearitäten in den Anthill-Plots identifiziert werden.

Stabilisieren sich die auffälligen Inputvariablen bei mehreren Robust-heitsbewertungen in verschiedenen Designphasen, können die Parameterräume reduziert werden.

Werden auf Grund der Streuungen zu hohe Maximalwerte festgestellt, können als Konstruktionsmaßnahme beispielsweise die zulässigen Toleranzen einzelner weniger Eingangsgrößen gezielt eingeschränkt oder die Mittelwerte der Eingangsgrößen verschoben werden.

Praktische Anwendungen zeigen, dass mittels Latin Hypercube Samplingverfahren auch größere Parameterräume mit moderaten Rechenaufwand bewertet werden können. Mit einer geeigneten statistischen Bewertung sowie mittels Korrelationsanalyse und Principal Component Analysis können Robustheitsprobleme, Instabilitäten sowie dafür verantwortliche streuende Inputparameter und deren Verknüpfung zu den Responsegrößen bestimmt werden.

Die Robustheitsbewertungen wurden mit optiSLang durchgeführt. Die Komfortlastfälle wurden mit NASTRAN berechnet.